染色問題的解題思路

　　染色問題是數奧解題中的難點，這類問題初看起來好像無從著手，其實只要認真思考問題也很容易解決，下面就染色問題的解題思路說一下。

　　圖一

　　首先，拿到一道題先認真觀察，看這個題的突破點。什么是染色問題的突破點呢？那就是找染色區域中的一個最多，這個最多是指一個區域，其他區域與它連接 的最多。例如圖一中A區域A與B、C、D、E、 F連接最廣所以A為特殊區域。找到這個區域問題就容易解決了。這個區域可以任意添色就是染最多的顏色。本題中有4種顏色那么A可以染4種顏色了。完成這個 事件需要A、B、C、D、E、F6步所以用乘法原理。這道題找到了最特殊的A區域第二特殊區域和第三區域的確定也就容易了，C區域是與A相連，連接區域的 數量僅次于A區域圖一中的C和E區域都可以做第二個特殊區域了，但只能選一個，我們把C當成第二特殊的區域，則C可以染3種顏色。區域B跟A、C相連那么 B可以染2種。D與A、C、E相連則只能選1種，對嗎？我們仔細觀察，按順序說A----4，C------3，B-------2，D則連接A、C當A 選色后C有3種可能，D在A、C選色后只有2種可能。E連接A、D也有兩種可能。F也是連接著A、E有兩種可能。這道題就解出來了。有 4×3×2×2×2=96種可能。這道題跟以下一道題有異曲同工之效，大家不妨一起看下圖二。

　　
　　圖二

　　圖中A與B、C相連有4種染色方式，為第一特殊區域。而B是與A相連的第二特殊區域（切記，此時選第二特殊區域，乃是跟第一特殊區域相連的一個區 域）B有3種可能，C連接A、B則有2種可能，D連接B、C則有2種可能，同理E也有2種可能。所以此題有4×3×2×2×2=96種可能的染色。再來看 一個稍微復雜點的問題如圖三

　　
　　圖三

　　圖中A有5種染色方式C------ 4，B-----3，D-----3，E------3，F------3，G------3。這道題首先應當注意染色的順序，先選第一特殊區域，再看跟 A相連的區域中的第二特殊區域。還有一道更復雜的題，
　　

　　圖四

　　有5種顏色，圖中個區域染不同的顏色，問有幾種染色方式。還依照前面的思路過程解，首先看哪個區域是圖中與其他區域相連最多的當成第一特殊區域，A 為這個區域，其次為B，C和D為對稱的哪個為第三特殊區域都可以，我們把D看成第三特殊區域，最后為C、E、F。分好各個區域就開始解題，A有5種顏色可 以用，B則有4種，D有3種，C則有2種，F就復雜了，它的顏色受制于E、C，則E跟C相同的有2種顏色可以選（因為C有2種顏色選擇），跟C不同的有4 種顏色選擇（因為A、D的顏色確定了，E有5-2=3種，則E與C的搭配有2×3=6種顏色可以選擇，E不考慮與C相同則有6-2=4種顏色可以選 擇），。所以E和C的顏色確定了，最后考慮F，若E和C同色，則F有5-2=3種顏色可以選擇，若E和C異色則F有5-3=2種顏色選擇。那么當E和C同 色時F有2×3=6種可以選擇，當E和C異色是則F有4×2=8種可以選擇，那么這道題就出來了染色的方式有 5×4×3×2×3+5×4×3×4×2=840種方式。下面再簡略的看一道此類問題，如圖四，4種顏色相鄰的區域染不同的顏色，有幾種不同的染色方式。 還按照以前的思索方式，首先選第一特殊區域，則A為所選，A有4種染色方式，其次，C為第二特殊區域，我們可以按
　　

　　圖五

　　A、C、B、E、D的方式解。則C有3種染色方式。則B有2種染色方式，E跟B對稱則E跟B相同則有2種染色方式，E和B不同則有則有2種染色方式。 則E的染色方式為2×2=4。則D的染色依靠B、E，那么B、E同色B、E有2種方式，不同色B、E有4-2=2種方式，D的染色依靠B、E的染色，若 B、E同色則D有4-2=2種染色方式，若B、E不同則D有4-3=1種方式，那么在B、E同色時D染色方式有2×2=4，在B、E異色時D有 2×1=2種，則依據上面的思路我們可以求出此題的解4×3×2×2+4×3×2×1=48+24=72種方式。

　　總之，染色問題也有路可循，分清了問題中的第一特殊區域，以及依次的各個區域問題就迎刃而解了。其中最關鍵的部分是找特殊區域，不要找錯了，如例四若讓B 當第二特殊區域就不會得到正確答案了。