四色(定理/猜想)染色算法小軟件Version1.11 2025.6.16 開發者:路人甲/打醬油
增加了【自思肯普法】
為什么加上【自思】兩字?因為我也看不明英文的PDF的四色定理證明文檔,分什么成千上百種類來證明。我就是百度下,看相關介紹,然后自已思考,也不知原來的肯普法是不是這樣的,我就開發來測試了。
個人認為,四色定理,與哥德巴赫猜想和角谷猜想不太一樣,后兩者幾乎沒什么實用價值,只是玩游戲似的,驗證容易,求證艱難。但四色定理,似乎有實用性的,就算證明不出來,能染色算法出來,結果是對的,亦有實用價值乎。結果可以驗證的,就是逐個看點的鄰邊有沒有同色異色就知對錯,至于這結果用什么算法出來的,是其次的事乎。
我網上搜來的那個114點的反例圖,圖片是手工的,我要手工轉化成畫圖或PS中的圓與直線,也是一件小煩事。那個希伍德25點反例圖,是百度:五色定理,另存為得來的。
我這四色定理染色算法小軟件,是半成品,不是完美的,為了得知算法結果是不是對的,不理界面,也不理使用方便,自已能用就行,所以用起來不是很方便,自已摸索一些沒有說明的用法,比起來對原來的四色猜想一無所知,有這小軟件用下,或可以暫可以乎。
軟件為方便開發,只有一個演示項目和一個用戶項目,如果要多個,可以COPY多個本文件夾內含應用,每個COPY一個新用戶項目。這個當然可以開發更方便些,只是不想在此多花時間,因為還有更多事做。
例如肯普鏈代碼未完成等等,還有很多生活事人生事沒有做過等等。。。。。。
4環肯普鏈樹,5環肯普鏈樹,這兩功能代碼我也沒完成,發現,網上那個114點反例已經可以解決了,甚至希伍德的25點反例,也可以解決了,我有點不明,當年肯普用過自已的肯普法來解決希伍德的25點反例嗎?肯普鏈的代碼雖未完成,這個半成品,估計已可解決不少四色染色算法的實用問題了,所以發布出來分享下,獨樂樂不如眾樂樂也乎。
實際開發,想找個要用到肯普鏈的實例也難找到。所以網上證明成千上萬的分類,是咋回事,我也不明,但不影響染色算法的實用性,或許那是求證明,不是實用染色,就象驗證哥德巴赫猜想角谷猜想與證明之不同樣乎。
那個相對論中洛倫茲公式也不容易理解,兩個參照系六個參數,xt,x't',vc,是不是與現實哲學天地人相映射等等,一粒光子是不是一個宇宙,一花一世界也乎,宇宙全集光子如空集,空即一切,哲學?物理學?數學?人生哲理?無窮無盡???
這幾天臺風期間,臺風過后天氣涼爽也,梅菉到振文圩的大路邊,田野千里,空氣清新,鄉村小洋樓林立,風景不錯也。至于這小軟件的維護完美,以后慢慢來,這個半成品,頂住檔先,暫且游山玩水去也。。。。。。
簡單開發一個小軟件,很多無關因素很煩人,硬件經常莫名損壞,去年購的U盤不知咋的不能用了,后來發現裝了linux系統可能不通用文件系統造成的,主機經常無法啟動,可能硬件過時灰塵之類,各種工具軟件總是用下用下不順意,也不知錯在哪,疲勞一天沒有任何進展很常見,幸好不打算以后再以電腦為職業工作揾飯食了,否則焦慮癥心急疲勞無窮盡痛苦了。。。。
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以下是我去年開發的說明,今年,增加了【自思肯普法】
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百度:四色定理
肯普是用歸謬法來證明的,
肯普提出的另一個概念是“可約”性。“可約”這個詞的使用是來自肯普的論證。他證明了只要五色地圖中有一國具有四個鄰國,就會有國數減少的五色地圖。
自從引入“構形”,“可約”概念后,逐步發展了檢查構形以決定是否可約的一些標準方法,能夠尋求可約構形的不可避免組,是證明“四色問題”的重要依據。但要證明大的構形可約,需要檢查大量的細節,這是相當復雜的。
緩慢的進展
人們發現四色問題出人意料地異常困難,曾經有許多人發表四色問題的證明或反例,但都被證實是錯誤的。后來,越來越多的數學家雖然對此絞盡腦汁,但一無所獲。于是,人們開始認識到,這個貌似容易的題目,其實是一個可與費馬猜想相媲美的難題。
進入20世紀以來,科學家們對四色猜想的證明基本上是按照肯普的想法在進行。
直到1976年,數學家阿佩爾和哈肯利用計算機完成了數以千計的分類情況后,才成功證明了四色定理的存在。
網上還說,四色定理當年用計算機進行百億次判斷,進行一千多小時才最終機器證明成功的。
這個問題我也是小兒時就聽講過了,小兒時也是無從考究。
現在老矣,忽然最近,不知咋的,總結自已學過的排序,最短路徑,TSP等算法問題時,對這四色定理來了興趣。忽然想到,可不可以象最短路徑的弗洛伊德算法一樣,映像其中最核心的松弛操作算法,來另辟溪徑證明四色定理?
于是,我構思一下:
一,用我自創的所謂取象于弗洛伊德算法松弛操作算法,這個未知能不能可行的,要測試調試才知
二,用所謂的又是我猜想的分層五點缺一的包圍算法,這個更加心中無數,測試調試更多
三,用回舊路肯普的想法,如果是這個,我就不要想了,這個丟嗲尾走,算了,不是普通人理的事
正好,這時我的電腦壞了,于是,某魚上網購二手臺式電腦,不料過幾天又壞了,于是某多多上網購零件來自修。終于昨天發現,是主板上電源開關怪異造成的,如果直接開機,一秒內自動關機,如果打開機箱先直接主板跳線powerSW,主板反復自動重啟。偶然發現,如果這時再主板跳線resetSW,竟然成功開機了,這種怪事不理,得過且過,將就用著先。
于是,我一天功夫,將我對四色定理的最近染色猜想算法,作成了小程序,調試,網上下載一個演示地圖,居然第一次通過了,竟然成功了,確實得到結果是四色,不是五色
聽講網上還有人舉出反例五色十色,這個我不感興趣,
我這小軟件用法:
一,導入底圖地圖,以我的演示地圖,廣東省地圖,找個未染色的,如果已染色就不好演示了
二,創建質點個數,初始化,將點用鼠標移到地圖上區域中,再相鄰作線,初始化數據
三,點擊染色按鈕,運算,出結果,結果就不染色了,以數字來代替。
我的初始算法:
一,一個國家一個顏色,國色,以其id序號作為顏色代號,初始化全部地圖
二,以不相鄰的國,即兩點沒有連線的,這時,將這兩點染色同色,序號低的代替序號高的,這個操作映像弗洛伊德算法松弛操作,然后象臺球一樣擴散開去,其中一些小規則,未完全完善。
三,最后,得到結果,看下是四色還是五色還是五光十色?
初始演示地圖,結果是四色正確,
一,不知如果多個實例測試,會不會不正確,這個不知未知
二,這種染色算法也不知是不是對的,找不到反例之后,要確認是對的,才有興趣思考是不是要提供證明是對的
三,這樣,不用百億判斷,也不用運算一千零一小時耶,這里沒有十里桃花,也沒有萬家酒店
四,有興趣的用戶,可以自行測試染色,這里用點代替面,用線代替面面相鄰
我百度下,還真有人研究出反例,百度關鍵字:四色定理不成立,
我上網下載此圖作為底圖,測試下我的小軟件,還真是結果是五色,這個我也不想深入研究了,有興趣的網友自行去研究
我的算法是,象水波波動一樣,一層層擴散開去,這樣來染色地圖。
最短路徑算法,或象光的粒子性原理,四色地圖染色,或象光的波動性乎。
至于為何有反例是五色不是四色,沒興趣理會了
今次版本,改成兩個算法,
算法1:映像廣義弗洛伊得排序波動算法:
算法2:映像廣義馬踏全城法:
最后結果可能不止四色,這個我也說不清楚咋回事,我是按我自想出來的算法來染色地圖的
這兩個算法有時結果不一樣的,但是,對于那個網上的反例,仍然是五色,這個我也不知咋回事
時間倉促,沒空理太多,小錯在所難免,敬請只看好處,不看丑處
我百度了下,網上大約講,當年肯普的證明這樣,
分割,約簡,重組,驗證。
把最少存在一個少于五邊的點去掉,然后歸納法來證,這時才用到計算機分類來證明。
于是,我在我的小軟件中,添加右鍵菜單中,可以刪除該點,又添加清除已染色標簽和排邊數倒排序的顯示功能。
在網上的反例中,發現,最少的邊數為4,大多數點的邊數為5.這時,如何刪除點?如何應用肯普的算法?不會也。
是不是,分割后,刪除一些無效點,再應用我的算法1或算法2染色,然后再添加回刪除的點?
這個不知也,所以,學而時習之,不亦悅乎,人不知而不慍,不亦君子乎
后來,我擴展成五個算法,
算法1:映像廣義弗洛伊得排序波動算法
算法2:映像廣義馬踏全城/馬踏飛燕貪心法(最小值法順序)
算法3:映像廣義馬踏全城/馬踏飛燕貪心法(最大值法倒序)
算法4:映像廣義馬踏全城/馬踏飛燕貪心法(下級統計法順序)
算法5:映像廣義馬踏全城/馬踏飛燕貪心法(下級統計法倒序)
最開始,我是研究最短路徑的弗洛伊德算法與TSP的相似,從而對四色定理的上色染色算法映像相似有興趣,從而開發這個小軟件的,結果,對于那個網上反例,仍然是五色
然后,我從馬踏棋盤、馬踏全城的算法出發,找到相對應的上色染色算法。
因為手機手寫輸入法中,輸入馬踏兩字,后面自動跟著“天下,飛燕”等關聯字,覺得好似意思差不多的,而且比較易記憶,于是就改用馬踏飛燕也可作此算法名,也是一樣多個昵稱網名而已乎
馬踏飛燕算法,我最先用點的相鄰邊數作為排序來篩選下一步的,后來擴展成順序與倒序。
又后來,擴展成,可以點的實際下一步的可選點數來排序,亦一樣分順序與倒序。
于是,一共成了五個算法
實際測試那個網上反例,仍然是五色或五色以上,沒有達到四色
于是,猜想:下一步,只能是窮舉法了,這個可能數量太大了,
如果窮舉法,那個網上反例仍然是五色,那么四色定理不證自破,這個堪比某國登月了
如果窮舉法,確實找到一個是四色,這個講明原來四色證明是對的,這個不易找到相關資料,或者人家本來就系個世界難題,這個沒啥興趣了,丟尾走算了
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今次我一鼓作氣,完成了窮舉算法,總共六個算法,窮舉算法,回溯時與馬踏棋盤不同樣,馬踏棋盤是一條線的線性結構的,但是這個四色染色,不是線性結構的,是樹形結構的,回溯時不同樣,或暫稱之為回潮罷。馬踏棋盤,馬是走日字形的,四色染色,每格點有1234四種色可選,要窮舉這四色的組合,所以代碼不同樣。
算法1:映像廣義弗洛伊得排序波動算法
算法2:映像廣義馬踏全城/馬踏飛燕貪心法(最小值法順序)
算法3:映像廣義馬踏全城/馬踏飛燕貪心法(最大值法倒序)
算法4:映像廣義馬踏全城/馬踏飛燕貪心法(下級統計法順序)
算法5:映像廣義馬踏全城/馬踏飛燕貪心法(下級統計法倒序)
算法6:窮舉法(映像廣義算法~馬踏棋盤/~全城/~天下/~飛燕)
實際上,用廣東省演示地圖,和自定義五點完全圖,測試代碼是正常的
用網上那個反例五色來測試,發現慢,慢到什么程度不知了,如果象當年四色定理證明一樣要運算一千小時,千瓦時,這個就沒啥興趣了,不理了
。
回潮/回溯:
①僅一個正電子,填空填實,回潮不回溯(回溯即事務回滾?)
②不止一個空位,多個形成地中海,回潮還是回溯,這個是問題!
→是否回溯有時可解決?
③同級toNext與盡頭eof仍然null
與同點toTopColor1234三種歷遍。
→若存在四色有解,是否總可以回溯歷遍法到達?
→若存在回溯子集死循環,是否可跳出這死循環輪回?還是講明必定四色不可解?
真正窮舉法:
每點取四色,組合過濾:必定天文量級,永遠無法歷遍
→根定為1,周邊每點各取四色去1
→走不下去時,返回溯顏值加1歷遍
(以根為規律點來總結,非根點)
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在CsDN已上傳這個小軟件,在CsDN下載中搜下
https://download.csdn.net/download/e271828/91046159?spm=1001.2014.3001.5501