Кіріспе
Графтың жиектерін бояу мәселесі, мұнда қатар келетін жиектердің түсі бірдей болмайды. Граф теориясында, графтың дұрыс жиек бояуы – графтың жиектеріне "түстерді" тағайындау, сонда екі жанасқан жиектің түсі бірдей болмайды. Мысалы, оң жақтағы суретте графтың жиектері қызыл, көк және жасыл түстермен боялған. Жиек бояулары – графты бояудың бірнеше түрінің бірі. Жиек бояу мәселесі берілген графтың жиектерін ең көп дегенде k түрлі түс қолданып, k-ның берілген мәніне немесе мүмкін болатын ең аз түстермен бояуға бола ма деп сұрайды. Берілген графтың жиектері үшін қажетті түстердің ең аз саны – графтың хроматикалық индексі деп аталады. Мысалы, суреттегі графтың жиектерін үш түспен бояуға болады, бірақ екі түспен бояу мүмкін емес, сондықтан көрсетілген графтың хроматикалық индексі үш. Визинг теоремасы бойынша, қарапайым графты жиекпен бояу үшін қажетті түстер саны оның ең жоғары дәрежесі Δ немесе Δ+1-ге тең. Кейбір графтарда, мысалы, екі бөлікті графтар мен жоғары дәрежелі жазық графтарда түстер саны әрқашан Δ болады, ал көп жиекті графтарда түстер саны 3Δ/2-ге дейін жете алады. Екі бөлікті графтардың оңтайлы бояуларын құратын полиномиалдық уақыт алгоритмдері, сондай-ақ ең көп Δ+1 түс қолданатын екі бөлікті емес қарапайым графтардың бояулары бар; алайда, оңтайлы жиек бояуын табудың жалпы мәселесі NP-қиын, ал оған ең жылдам белгілі алгоритмдер экспоненциалдық уақыт алады. Жиек бояу мәселесінің көптеген нұсқалары зерттелді, онда жиектерге түс тағайындау басқа шарттарды орындауы керек. Жиек бояулары кестелеу мәселелерінде және оптикалық талшықты желілер үшін жиілік тағайындауда қолданылады.
In graph theory, a proper edge coloring of a graph is an assignment of "colors" to the edges of the graph so that no two incident edges have the same color. For example, the figure to the right shows an edge coloring of a graph by the colors red, blue, and green. Edge colorings are one of several different types of graph coloring. The edge coloring problem asks whether it is possible to color the edges of a given graph using at most k different colors, for a given value of k, or with the fewest possible colors. The minimum required number of colors for the edges of a given graph is called the chromatic index of the graph. For example, the edges of the graph in the illustration can be colored by three colors but cannot be colored by two colors, so the graph shown has chromatic index three. By Vizing's theorem, the number of colors needed to edge color a simple graph is either its maximum degree Δ or Δ+1. For some graphs, such as bipartite graphs and high degree planar graphs, the number of colors is always Δ, and for multigraphs, the number of colors may be as large as 3Δ/2. There are polynomial time algorithms that construct optimal colorings of bipartite graphs, and colorings of non bipartite simple graphs that use at most Δ+1 colors; however, the general problem of finding an optimal edge coloring is NP hard and the fastest known algorithms for it take exponential time. Many variations of the edge coloring problem, in which an assignments of colors to edges must satisfy other conditions than non adjacency, have been studied. Edge colorings have applications in scheduling problems and in frequency assignment for fiber optic networks.
Мысалдар
Циклдік графтың шеттерін екі түспен бояуға болады, егер циклдің ұзындығы жұп болса: цикл бойында екі түсті кезектестіре беріңіз. Дегенмен, егер ұзындығы тақ болса, үш түс қажет болады. N төбесі бар толық граф Kn, n жұп сан болғанда n-1 түспен боялады; бұл Бараньяи теоремасының ерекше жағдайы. Осы жағдайда бояудың келесідей геометриялық құрылымын ұсынады: n нүктені тұрақты (n-1) қабырғалы көпбұрыштың төбелеріне және ортасына орналастырыңыз. Әр түс класы үшін ортадан көпбұрыштың бір төбесіне дейін бір қабырғаны және көпбұрыштың төбелерінің жұптарын тікелей жалғайтын барлық қабырғаларды қосу керек. Алайда, n тақ сан болғанда, n түс қажет: әр түсті тек (n-1)/2 қабырға үшін, яғни жалпы санының 1/n бөлігі үшін қолдануға болады. Бірнеше авторлар тақ графтардың шеттерін бояуды зерттеді, бұл n реттелі графтар, онда төбелер 2n-1 ойыншыдан таңдалған n-1 ойыншыдан тұратын командаларды көрсетеді, ал қабырғалар осы командалардың мүмкін жұптасуларын көрсетеді (бір ойыншы ойынды төрелік ету үшін «артық адам» ретінде қалады). 1=n=3 жағдайында белгілі Петерсен графигі алынады. (1=n=6 үшін) мәселе мынадай түсіндіріледі: ойыншылар осы жұптасулар үшін кесте жасауды қалайды, сонда әр команда аптаның әртүрлі күндері алты ойынын ойнайды, ал барлық командалар жексенбі күні демалады; яғни, мәселені математикалық тұрғыда формалдасақ, олар 6 реттелі O6 графигінің 6 қабырғасын бояуды қалайды. n 3, 4 немесе 8 болғанда, On графигінің қабырғаларын бояу үшін n+1 түс қажет, ал 5, 6 немесе 7 болғанда, тек n түс қажет.
Анықтамалар
Түйінімен салыстырғанда, графтың қабырға бояуы, ешқандай қосымша түсіндірме берілмесе, әрқашан қабырғалардың дұрыс бояуы деп есептеледі, яғни екі іргелес қабырғаға бірдей түс тағайындалмайды. Мұнда екі түрлі қабырға ортақ төбесі болғанда іргелес деп есептеледі. Граф G-нің қабырға бояуы, G-нің сызықтық графигі L(G)-нің төбе бояуымен теңестірілуі мүмкін, бұл график G-нің әрбір қабырғасы үшін төбе және G-дегі іргелес қабырғалардың әрбір жұбы үшін қабырғаға ие. K түрлі түспен дұрыс қабырға бояуы (дұрыс) k қабырға бояуы деп аталады. K қабырға бояуымен бояуға болатын граф k қабырға бояғыш болып табылады. Граф G-нің (дұрыс) қабырғаларын бояу үшін қажетті түстердің ең аз саны – хроматикалық индекс немесе қабырғаның хроматикалық саны, χ′(G). Хроматикалық индекс кейде χ1(G) белгісімен де жазылады; бұл белгідегі бір деген сандар қабырғалар бір өлшемді нысандар екенін көрсетеді. Графтың хроматикалық индексі дәл k болса, онда ол k қабырғалық хроматикалық болып табылады. Хроматикалық индексті χ(G) немесе χ0(G) хроматикалық санымен шатастыруға болмайды, бұл G төбесіне дұрыс бояу үшін қажетті түстердің ең аз саны. Басқаша айтылмаса, барлық графтар қарапайым деп есептеледі, көпқырлы графтардан өзгеше, онда екі немесе одан да көп қабырғалар бір жұп соңғы нүктелерді байланыстыруы мүмкін және өзіндік циклдар болуы мүмкін. Қабырға бояуына қатысты көптеген мәселелер үшін қарапайым графтар көпқырлы графтардан өзгеше әрекет етеді, сондықтан қарапайым графтардың қабырға бояуы туралы теоремаларды көпқырлы граф жағдайына дейін кеңейту үшін қосымша сақтық қажет.
A proper edge coloring with k different colors is called a (proper) k edge coloring. A graph that can be assigned a k edge coloring is said to be k edge colorable. The smallest number of colors needed in a (proper) edge coloring of a graph G is the chromatic index, or edge chromatic number, χ′(G). The chromatic index is also sometimes written using the notation χ1(G); in this notation, the subscript one indicates that edges are one dimensional objects. A graph is k edge chromatic if its chromatic index is exactly k. The chromatic index should not be confused with the chromatic number χ(G) or χ0(G), the minimum number of colors needed in a proper vertex coloring of G.
Unless stated otherwise all graphs are assumed to be simple, in contrast to multigraphs in which two or more edges may be connecting the same pair of endpoints and in which there may be self loops. For many problems in edge coloring, simple graphs behave differently from multigraphs, and additional care is needed to extend theorems about edge colorings of simple graphs to the multigraph case.
Сәйкестікке қатысты
G графигіндегі сәйкестік – бұл шеттердің жиынтығы, олардың екеуі де іргелес емес; толық сәйкестік – графиктің барлық төбелерімен жанасатын шеттерді қамтитын сәйкестік, ал максималды сәйкестік – мүмкіндігінше көп шеттерді қамтитын сәйкестік. Шеттерді бояуда кез келген түстің шеттері бір-біріне іргелес болмауы керек, сондықтан олар сәйкестік құрайды. Яғни, дұрыс шеттерді бояу – бұл графикті бір-бірімен қиылыспайтын сәйкестіктерге бөлумен бірдей. Егер берілген графиктегі максималды сәйкестіктің мөлшері кішкентай болса, онда графиктің барлық шеттерін жабу үшін көптеген сәйкестіктер қажет болады. Формальды түрде айтқанда, бұл ойлау мынаны білдіреді: егер графтың барлығы m шеті болса және ең көп дегенде β шеті максималды сәйкестікке жатса, онда графтың кез келген шеттерді бояуы үшін кем дегенде m/β түрлі түс қолданылуы керек. Мысалы, суретте көрсетілген 16 төбелі жазық графтың 1=m = 24 шеті бар. Бұл графта толық сәйкестік болуы мүмкін емес, себебі, егер орталық төбе сәйкестікке қосылса, қалған сәйкестіксіз төбелерді төрт, бес және бес төбелі үш түрлі байланысқан компонентке топтауға болады, ал төбелерінің саны тақ компоненттер толық сәйкестікке ие болмайды. Дегенмен, графтың жеті шеті бар максималды сәйкестігі бар, сондықтан 1=β = 7. Сондықтан, графты бояу үшін қажетті түстердің саны кем дегенде 24/7, және түстердің саны бүтін сан болуы керек болғандықтан, ол кем дегенде төрт. Кемел сәйкестігі жоқ k дәрежелі тұрақты граф үшін, бұл төменгі шекара кем дегенде k + 1 түс қажет екенін көрсету үшін қолданылуы мүмкін. және кездейсоқ графтардың көп бөлігі 1-сыныпқа жатады. Дегенмен, кездейсоқ графтың 1-сыныпқа жататындығын анықтау NP-толық мәселе. Сегізден жоғары максималды дәрежесі бар жазық графтардың барлығы 1-сыныпқа жатады және максималды дәрежесі жеті немесе алтыға тең жазық графтар үшін де солай деп болжанды. Екінші жағынан, максималды дәрежесі екіден беске дейінгі жазық графтар бар, олар 2-сыныпқа жатады. Бұл болжам максималды дәрежесі жетіге тең графтар үшін дәлелденді. Көпірсіз жазық кубтық графтардың барлығы 1-сыныпқа жатады; бұл төрт түстің теоремасының баламалы түрі.
proved that planar graphs of maximum degree at least eight are of class one and conjectured that the same is true for planar graphs of maximum degree seven or six. On the other hand, there exist planar graphs of maximum degree ranging from two through five that are of class two. The conjecture has since been proven for graphs of maximum degree seven. Bridgeless planar cubic graphs are all of class 1; this is an equivalent form of the four color theorem.
Тұрақты графиктер
K тұрақты графиктің 1-факторлануы, яғни графиктің қабырғаларын толық жұптастырылатын бөліктерге бөлу, графиктің k қабырғасын түстің қатарымен бояумен бірдей. Демек, тұрақты граф 1-факторлануға ие болса, ғана ол 1-сыныпқа жатады. Бұның ерекше жағдайы ретінде, кубтық (3-тұрақты) графтың 3 қабырғасын бояу кейде Тайт бояуы деп аталады. Барлық тұрақты графтардың 1-факторлануы бола бермейді; мысалы, Петерсен графигінде мұндай мүмкіндік жоқ. Көбірек айтқанда, snark-тар Петерсен графигі сияқты, көпірсіз, 3-тұрақты және 2-сыныпқа жататын графтар деп анықталады. Теоремаға сәйкес, кез келген екібөлікті тұрақты графтың 1-факторлануы бар. Бұл теорема бұрын проективті конфигурациялар түрінде айтылған және Эрнст Штайнцицпен дәлелденген.
Мультиграфтар
Көп қатарлы жиектер бірдей екі төбені қоса алатын мультиграфтар үшін Визинг теоремасына ұқсас, бірақ одан әлсіз нәтижелер белгілі, олар жиектің хроматикалық саны 1=χ′(G), ең жоғары дәрежесі Δ(G), және көптігі μ(G), кез келген қатарлы жиектер шоғырындағы ең көп жиектер санымен байланысты. Визинг теоремасы мультиграфтарға жалпыланбайтынын көрсететін қарапайым мысал ретінде Шеннон мультиграфына қарастырайық. Бұл үш төбесі бар мультиграф, және үш жұп төбелерді μ(G) параллель жиектердің үш шоғырымен байланыстырады. Бұл мысалда 1=Δ(G) = 2μ(G) (әр төбе μ(G) параллель жиектердің үш шоғырының екісіне ғана іргелес) бірақ жиектің хроматикалық саны 3μ(G) (барлығы 3μ(G) жиек бар, және кез келген екі жиек іргелес, сондықтан барлық жиектердің бір-біріне әртүрлі түс беру қажет). Визингке әсер еткен нәтижеде, бұл ең нашар жағдай екені көрсетілді: χ′(G) ≤ (3/2)Δ(G) кез келген G мультиграфы үшін. Сонымен қатар, кез келген G мультиграфы үшін χ′(G) ≤ Δ(G) + μ(G), бұл теңсіздік қарапайым графтар жағдайында Визинг теоремасына дейін тоғады (мұнда 1=μ(G) = 1).
Алгоритмдер
Графтың 1-сыныпқа жататынын тексеру мәселесі NP-толық болғандықтан, кез келген графты түстердің ең оңтайлы санымен жиекпен бояуға арналған белгілі бір полиномиалдық уақыт алгоритмі жоқ. Дегенмен, бірқатар алгоритмдер әзірленді, олар осы талаптардың бірін немесе бірнешеуін жеңілдетеді: олар графтардың белгілі бір тобында ғана жұмыс істейді, немесе әрқашан түстердің ең оңтайлы санын қолданбайды, немесе әрқашан полиномиалдық уақытта жұмыс істемейді.
Графиктердің ерекше кластарын оңтайлы бояу
Бипартитті графиктер немесе максималды Δ дәрежесі бар мультиграфиктер үшін түстердің оңтайлы саны дәл Δ-ға тең. көрсеткендей, осы графиктердің оңтайлы жиек бояуы O(m log Δ) уақыт ішінде табылады, мұнда m – графиктегі жиектер саны; қарапайым, бірақ сәл баяу алгоритмдер сипатталған және алгоритм кіріс графигін дәрежесін арттырмай және оның өлшемін едәуір арттырмай тұрақты етуден басталады, бипартицияның бір жағына жататын төбелердің жұбын біріктіріп, содан кейін бірнеше қосымша төбелер мен жиектерді қосады. Егер дәреже тақ болса, Алон жақын сызықтық уақытта бір ғана толық сәйкестікті табады, оған түс тағайындайды және оны графиктен алып тастайды, нәтижесінде дәреже жұп болады. Соңында, Алон байқауын қолданады, графтың Эйлер айналымында жиектердің кезектесіп отыратын жиынтықтарын таңдау оны екі тұрақты подграфқа бөледі, жиек бояу мәселесін екі кіші мәселеге бөледі және оның алгоритмі екі мәселені рекурсивті түрде шешеді. Оның алгоритмінің жалпы уақыты O(m log m) құрайды. Δ ≥ 7 ең жоғары дәрежесі бар жазық графиктер үшін түстердің оңтайлы саны да дәл Δ-ға тең. Δ ≥ 9 деген қатаң болжам болған жағдайда, сызықтық уақытта оңтайлы жиек бояуын табу мүмкін. d тұрақты графиктер үшін, егер олардың жабыстық матрицасының екінші ең үлкен өзіндік мәні (абсолюттік мәнде) d^(1−ε) тең немесе одан кіші болса, d түстердің оңтайлы саны болып табылады.
For d regular graphs which are pseudo random in the sense that their adjacency matrix has second largest eigenvalue (in absolute value) at most d^(1−ε), d is the optimal number of colors .
Түстердің оптималдық санынан көп пайдаланатын алгоритмдер
және кез келген графикті Δ + 1 түспен бояу үшін полиномдық уақыт алгоритмдерін сипаттаңыз, Визинг теоремасымен берілген шектемеге сәйкесіп; Мисра мен Гристің жиек бояу алгоритмін қараңыз. Көпграфтар үшін мына алгоритмді ұсынады, оны олар Илай Упфалға жатқызады. Кіріс көпграфы G-ді әрбір тақ дәрежелі төбесіне жиекпен қосылған жаңа төбе қосу арқылы Эйлерлік етіп жасаңыз, турдың бағытын таңдаңыз. G-дің әрбір төбесіне екі данасы бар, екі бөліктен тұратын H графигін құраңыз, екі бөліктің сол жағындағы u төбесінен оң жағындағы v төбесіне жиек жүргізіңіз, егер бағытталған тур G-де u-ден v-ге жиекке ие болса. H-ге екі бөліктен тұратын графиктің жиектерін бояу алгоритмін қолданыңыз. H-дегі әрбір түс класы G-дегі жиектер жиынтығына сәйкес келеді, олар ең жоғары екі дәрежелі кішіграфты құрайды; яғни, жолдар мен циклдердің жиынтығы, сондықтан H-дегі әрбір түс класы үшін G-де үш түс класын құруға болады. Алгоритм үшін кеткен уақыт екі бөліктен тұратын графиктің жиектерін бояуға кеткен уақытпен шектеледі, O(m log Δ) алгоритмін пайдалану арқылы. Бұл алгоритм қолданатын түстердің саны ең көп дегенде , бірақ Шеннон шекарасынан әлдеқайда төмен. Оны тікелей параллель алгоритм ретінде де жасауға болады. Сол мақалада Карлофф пен Шмойс үш және төрт түспен ең жоғары үш дәрежелі көпграфтарды бояу үшін сызықтық уақыт алгоритмін ұсынады (Шеннон мен Визинг шекараларына сәйкес келеді), ол ұқсас принциптер бойынша жұмыс істейді: олардың алгоритмі графты Эйлерлік ету үшін жаңа төбе қосады, Эйлерлік турды табады, содан кейін турдағы жиектердің кезектесіп орналасқан жиынтығын таңдап, графты ең жоғары екі дәрежелі екі кішіграфқа бөледі. Әрбір кішіграфтың жолдары мен тіпті циклдері әрбір кішіграфқа екі түспен боялуы мүмкін. Осы қадамнан кейін әрбір қалған тақ циклде кем дегенде бір жиек болады, оны қарама-қарсы кішіграфқа жататын екі түстің бірімен бояуға болады. Бұл жиекті тақ циклден алып тастау жолды қалдырады, оны кішіграф үшін екі түспен бояуға болады. Графтың немесе көпграфтың жиектерін бірінен соң бірін қарастыратын, әрбір жиекке бірінші қол жетімді түсті тағайындайтын ашкөз бояу алгоритмі кейде 2Δ - 1 түс қолдануы мүмкін, бұл қажетті түстердің санынан екі есе көп болуы мүмкін. Алайда, оның артықшылығы бар, ол кіріс графигі алдын ала белгіленбеген онлайн алгоритм жағдайында қолданылуы мүмкін; бұл жағдайда оның бәсекеге қабілеттілігі екіге тең, және бұл оңтайлы: басқа ешқандай онлайн алгоритм жақсы нәтижеге қол жеткізе алмайды. Алайда, егер жиектер кездейсоқ ретпен келсе және кіріс графигінің дәрежесі кем дегенде логарифмдік болса, онда кішірек бәсекеге қабілеттілікке қол жеткізуге болады. Бірнеше авторлар кез келген көпграфтың бөлшектік хроматикалық индексі (линейлік бағдарламалауды пайдалана отырып полиномдық уақытта есептеуге болатын сан) хроматикалық индексінен біреуге жуық екенін көрсететін болжамдар жасады. Егер бұл болжамдар дұрыс болса, онда қарапайым графтар үшін Визинг теоремасы арқылы белгілі болғанға сәйкес келетін көпграф жағдайында хроматикалық индекстен ешқашан бірден артық емес санды есептеуге болады. Жалпы дәлелденбегенімен, бұл болжамдар хроматикалық индексі кем дегенде , жеткілікті көптікке ие көпграфтар үшін орындалатыны белгілі.
Нақты алгоритмдер
Графтың жиегі бір немесе екі түспен боялатынын тексеру оңай, сондықтан жиек бояудың алғашқы маңызды жағдайы – графтың 3 жиекпен боялатынын тексеру болып табылады. Көрсетілгендей, тек полиномдық кеңістік пайдаланып, графтың 3 жиекпен боялатынын O(1.344^n) уақытында тексеруге болады. Бұл уақыт шегі экспоненциалды болғанымен, жиектерге түстердің барлық мүмкін нұсқаларын қарапайым іздеуге қарағанда әлдеқайда жылдам. Кез келген екі байланысты 3 рет жүйелді графтың n төбесі бар, және олардың O(2^(n/2)) 3 жиек түсі бар; олардың барлығы O(2^(n/2)) уақытында тізімделуі мүмкін (бір түс табу уақытынан сәл баяу); Грег Куперберг байқағандай, n/2 қабырғалы көпбұрыш үстіндегі призманың графигі Ω(2^(n/2)) түске ие (жоғарғы шекараның орнына төменгі шекара), бұл шекараның нақты екенін көрсетеді. Кіріс графтың сызықтық графигіне төбе бояу үшін дәл алгоритмдерді қолдану арқылы, қажетті түстер санына қарамастан, kез келген m жиегі бар графты 2^m * m^(O(1)) уақытында және экспоненциалдық кеңістікте немесе O(2.2461^m) уақытында және тек полиномдық кеңістікте оңтайлы түрде бояуға болады. Жиек бояу үш түске де NP-толық болғандықтан, түстер санымен параметрленгенде тұрақты параметрлік шешім табу қиын. Алайда, ол басқа параметрлер үшін шешімді. Атап айтқанда, w ағаш ені бар графтар үшін оңтайлы жиек бояуын O(n * w * (6w)^(w(w+1)/2)) уақытында есептеуге болады, бұл шектеу w-ге суперэкспоненциалды түрде, бірақ графтың n төбесінің санына сызықтық түрде байланысты. Олар жиек бояу мәселесін бүтін сандық бағдарлама ретінде құрастырды және жиек бояу графтарын бояу үшін бүтін сандық бағдарлама шешушіні пайдалану тәжірибесін сипаттады. Алайда, олар алгоритмінің күрделігін талдауды жүргізбеді.
Because edge coloring is NP complete even for three colors, it is unlikely to be fixed parameter tractable when parametrized by the number of colors. However, it is tractable for other parameters. In particular, showed that for graphs of treewidth w, an optimal edge coloring can be computed in time O(nw(6w)^(w(w + 1)/2)), a bound that depends superexponentially on w but only linearly on the number n of vertices in the graph. formulate the edge coloring problem as an integer program and describe their experience using an integer programming solver to edge color graphs. However, they did not perform any complexity analysis of their algorithm.
Қосымша қасиеттері
Граф егер шеттерін түстер кластарына бөлудің бір ғана жолы болса, түстердің мүмкін пермутацияларын есепке алмай, бірегей k-шетті бояуға ие деп аталады. k ≠ 3 болғанда, бірегей k-шетті боялатын жалғыз графтар – жолдар, циклдар және жұлдыздар. Бірақ 1=k = 3 болғанда, басқа графтар да бірегей k-шетті бояуға ие болуы мүмкін. Кез келген бірегей 3-шетті боялатын графтың дәл үш Гамильтон циклі бар (үш түс класының біреуін жою арқылы құралады), бірақ үш Гамильтон циклі бар және бірегей 3-шетті боялмаған 3-ретті графтар да бар, мысалы, жалпыланған Петерсен графтары G(6n + 3, 2), n ≥ 2. Бірегей 3-шетті боялатын жалғыз белгілі жазық емес граф – жалпыланған Петерсен графтары G(9, 2), және басқа графтар жоқ деп болжанады. m1, m2, m3 сандарының кемімейтін тізбектерін зерттеді, мұнда берілген граф G-нің m1 санындағы бірінші түстің шеттері, m2 санындағы екінші түстің шеттері және т.б. болатын дұрыс шеттік бояуы бар. Егер P тізбегі осы мағынада мүмкін болса және бірдей сомасы бар Q тізбегінен лексикографиялық тәртіп бойынша үлкен болса, онда Q да мүмкін екенін байқады. Егер P > Q лексикографиялық тәртіп бойынша болса, онда P тізбегі Q тізбегіне қадамдар тізбегі арқылы түрлендіріледі, олардың әрқайсысы mi санын бір бірлікке азайтады және i < j сандарымен келесі mj санын бір бірлікке арттырады. Шеттік бояулар тұрғысынан, P-ні іске асыратын бояудан бастап, осы қадамдардың әрқайсысы Кемпе тізбегіндегі i және j түстерін ауыстыру арқылы орындалуы мүмкін, бұл екі түстің арасында ауысатын шеттері бар ең үлкен жол. Атап айтқанда, кез келген графтың тең шеттік бояуы бар, мұнда әр екі түс класының мөлшері ең көп дегенде бір бірлікке өзгешеді. Де Брюйн-Эрдос теоремасы шекті графтардың көптеген шеттік бояу қасиеттерін шексіз графтарға беру үшін қолданылуы мүмкін. Мысалы, Шеннон мен Визинг теоремалары графтың дәрежесі мен оның хроматикалық индексі арасындағы байланысты көрсетеді, екеуі де шексіз графтарға тікелей жалпыланады. Берілген кубтық графтың графиктік суретін табу мәселесін қарастырады, мұнда суреттегі барлық шеттердің үш түрлі еңістің бірі бар және екі шет бір-бірімен бірдей түзуде жатқан жоқ. Егер мұндай сурет болса, онда шеттердің еңісін графтың 3-шеттік бояуындағы түстер ретінде пайдалануға болады. Мысалы, K3,3 пайдалы графигін тұрақты алтыбұрыштың шеттері мен ұзын диагональдары ретінде суретке түсіру графтың 3-шеттік бояуын осылай көрсетеді. Рихтер көрскендей, берілген Таит бояуы бар 3-ретті қарапайым екі жақты граф, егер және тек егер граф 3-шеттік байланысқа ие болса, берілген бояуды көрсететін осы типтегі суретті алады. Екі жақты емес граф үшін жағдай сәл күрделірек: берілген бояуды графтың екі жақты екі жапқышы 3-шеттік байланысқа ие болса және егер шеттердің кез келген монохроматикалық жұбын жою әлі де екі жақты емес кіші графқа әкелсе, сурет арқылы көрсетуге болады. Бұл шарттардың барлығы полиномиалдық уақытта оңай тексеріледі; алайда, 4-шеттік боялған 4-ретті графтың төрт еңістің шеттері бар суреті бар ма, жоқ па, оны тексеру мәселесі нақты сандардың экзистенциалдық теориясы үшін толық, бұл күрделілік класы кем дегенде NP-толықтай қиын. Хроматикалық индекс графтың ең жоғары дәрежесімен және ең жоғары сәйкестік санымен байланысты болумен қатар, G графигінің сызықтық ағашқа ұқсастығы la(G)мен тығыз байланысты, бұл графтың шеттерін бөлінетін сызықтық ормандардың ең аз саны. Сәйкестік – сызықтық орманның ерекше түрі, ал керісінше, кез келген сызықтық орман 2-шеттік боялуы мүмкін, сондықтан әрбір G үшін la(G) ≤ χ′(G) ≤ 2 la(G). Акияманың болжамы (Джин Акияманың есімімен аталған) 2 la(G) − 2 ≤ χ′(G) ≤ 2 la(G) деп мәлімдейді. Ең жоғары үш дәрежелі графтар үшін la(G) әрқашан дәл екіге тең, сондықтан бұл жағдайда χ′(G) ≤ 2 la(G) шегі Визинг теоремасымен берілген шекке сәйкес келеді.
mj with i < j by one unit. In terms of edge colorings, starting from a coloring that realizes P, each of these same steps may be performed by swapping colors i and j on a Kempe chain, a maximal path of edges that alternate between the two colors. In particular, any graph has an equitable edge coloring, an edge coloring with an optimal number of colors in which every two color classes differ in size by at most one unit. The De Bruijn–Erdős theorem may be used to transfer many edge coloring properties of finite graphs to infinite graphs. For instance, Shannon's and Vizing's theorems relating the degree of a graph to its chromatic index both generalize straightforwardly to infinite graphs. considers the problem of finding a graph drawing of a given cubic graph with the properties that all of the edges in the drawing have one of three different slopes and that no two edges lie on the same line as each other. If such a drawing exists, then clearly the slopes of the edges may be used as colors in a 3 edge coloring of the graph. For instance, the drawing of the utility graph K3,3 as the edges and long diagonals of a regular hexagon represents a 3 edge coloring of the graph in this way. As Richter shows, a 3 regular simple bipartite graph, with a given Tait coloring, has a drawing of this type that represents the given coloring if and only if the graph is 3 edge connected. For a non bipartite graph, the condition is a little more complicated: a given coloring can be represented by a drawing if the bipartite double cover of the graph is 3 edge connected, and if deleting any monochromatic pair of edges leads to a subgraph that is still non bipartite. These conditions may all be tested easily in polynomial time; however, the problem of testing whether a 4 edge colored 4 regular graph has a drawing with edges of four slopes, representing the colors by slopes, is complete for the existential theory of the reals, a complexity class at least as difficult as being NP complete. As well as being related to the maximum degree and maximum matching number of a graph, the chromatic index is closely related to the linear arboricity la(G) of a graph G, the minimum number of linear forests (disjoint unions of paths) into which the graph's edges may be partitioned. A matching is a special kind of linear forest, and in the other direction, any linear forest can be 2 edge colored, so for every G it follows that la(G) ≤ χ′(G) ≤ 2 la(G). Akiyama's conjecture (named for Jin Akiyama) states that , from which it would follow more strongly that 2 la(G) − 2 ≤ χ′(G) ≤ 2 la(G). For graphs of maximum degree three, la(G) is always exactly two, so in this case the bound χ′(G) ≤ 2 la(G) matches the bound given by Vizing's theorem.
Басқа түрлері
Графтың Тью саны — әрбір екі ұзындығы жұп жолдың бірінші және екінші жартысы әртүрлі түсті тізбектер құрайтындай, жиекті бояуда қажетті түстер саны. Графтың ағашқа ұқсастығы — әр түстің жиектерінде циклдар болмауы үшін қажетті ең аз түстер саны (стандартты жиекті бояу мәселесіндегі көршілес жиектердің болмауынан гөрі). Яғни, графтың жиектерін бөлуге болатын ең аз орман саны. Хроматикалық индекстен айырмашылығы, графтың ағашқа ұқсастығы полиномиалдық уақытта есептелуі мүмкін. Тізімдік жиекті бояу — бұл әр жиегіне түстер тізімі берілген графты табу мәселесі, онда әр жиектің түсі сол жиектің тізімінен алыну керек. G графигінің тізімдік хроматикалық индексі — әр жиегінде кем дегенде k түс болса, түстер тізімі қалай таңдалса да, бояудың мүмкін екендігіне кепілдік беретін ең кіші k саны. Осылайша, тізімдік хроматикалық индекс әрқашан хроматикалық индекстен кем емес. Диництің жартылай Латын шаршыларын толықтыру туралы болжамын толық екі бөлікті графтың тізімдік жиекті хроматикалық саны Kn,n оның жиекті хроматикалық санына тең деген тұжырым ретінде қайта формулиреуге болады, яғни n. Бұл болжамды әр екі бөлікті графта хроматикалық индекс пен тізімдік хроматикалық индекс тең екенін дәлелдеу арқылы шешті. Хроматикалық индекс пен тізімдік хроматикалық индекс арасындағы теңдік, тіпті жалпы алғанда, өзіндік циклдары жоқ кез келген көпграф үшін де орынды деп болжанады; бұл болжам әлі де ашық. Көптеген басқа да кең таралған түйін бояуларының вариациялары жиек бояуларына да кеңейтілді. Мысалы, толық жиекті бояу — толық бояудың жиекті бояу нұсқасы, онда әр түстер жұбы кем дегенде бір көршілес жиектер жұбымен көрсетілуі керек және мақсат — түстердің жалпы санын барынша арттыру. Қатты жиекті бояу — бұл жиекті бояудың нұсқасы, онда көршілес түйіндері бар екі жиектің әр түрлі түсі болуы керек. Қатты жиекті бояу сымсыз желілердегі арналарды бөлу схемаларында қолданылады. Ациклді жиекті бояу — ациклді бояудың жиекті бояу нұсқасы, онда әр екі түс класы ациклді субграфты (яғни орманды) құрайды. Графтың ациклді хроматикалық индексі, деп белгіленеді, — бұл графиканың дұрыс ациклді жиекті бояуы үшін қажетті ең аз түстер саны. Айналымының айналымы кем дегенде болса, ұқсас нәтиже бар. Егер айналымы кем дегенде болса, онда зерттелген 3 жиекті графтардың түстері бар, қосымша қасиеттері бар, екі бихроматикалық цикл бір-бірімен бір жиектен артық бөліспейді. Ол мұндай бояудың бар екендігін графтың үш өлшемді бүтін торда сызылған кескіндемесімен тең екенін көрсетті, оның жиектері координаттық осьтерге параллель және әрбір оське параллель сызық ең көп дегенде екі түйінді қамтиды. Алайда, стандартты 3 жиекті бояу мәселесі сияқты, осы типтегі бояуды табу NP-толық. Толық бояу — бұл түйін және жиекті бояуды біріктіретін түрі, түйіннің және жиектің боялуын талап етеді. Кез келген түйін-жиек жұбы немесе жиек-жиек жұбы әр түрлі түстерде болуы керек, сондай-ақ кез келген екі көршілес түйін де. Визинг теоремасы мен Брукс теоремасын біріктіретін болжам бойынша, кез келген графтың түстер саны ең жоғары дәрежеден екіге артық емес, бірақ бұл әлі дәлелденбеген. Егер беттегі 3 рет тұрақты граф 3 жиекті боялса, оның дуалды графигі беттің үшбұрыштығын құрайды, ол да жиекті боялған (бірақ әдетте дұрыс жиекті боялған емес), әр үшбұрышта әр түстің бір жиегі болады. Үшбұрыштықтың түстерінің орналасуы бойынша немесе бетіндегі басқа жергілікті шектеулермен үшбұрыштықтың басқа бояулары мен бағыттары геометриялық нысандардың бірнеше түрлерін кодтау үшін пайдаланылуы мүмкін. Мысалы, тіктөртбұрышты бөлімдерді (кіші тіктөртбұрыштарға тіктөртбұрышты бөлімді бөлу, әр түйінде үш тіктөртбұрыш кездеседі) «турасы таңбалау» арқылы комбинаторлық сипаттауға болады, бұл үшбұрышты бөлімнің екі түсті жиектерінің екі түстелуі, әр түйінге келетін жиектер төрт жалғасқан кіші тізбекті құрайды, олардың әрқайсысында түстер бірдей. Бұл таңбалау тіктөртбұрышты бөлімнің түсіне сәйкес келеді, онда тік жиектердің бір түсі, ал көлденең жиектердің екінші түсі болады. Түсті жиектердің түйіннің айналасында пайда болу реті бойынша ұқсас жергілікті шектеулер жазық графтардың және оське параллель қабырғалары бар үш өлшемді полиэдрлердің түзу сызықты торға енгізілуін кодтау үшін де пайдаланылуы мүмкін. Осы үш типті тұрақты таңбалаулардың әрқайсысы үшін белгілі бір графтың тұрақты таңбалаулар жиыны таратушы тор құрайды, оны бірдей қаңқаға негізделген барлық геометриялық құрылымдарды жылдам тізімдеу үшін немесе қосымша шектеулерді қанағаттандыратын құрылымдарды табу үшін пайдалануға болады. Детерминистік автоматты бағытталған граф ретінде қарастыруға болады, онда әр түйіннің бірдей шығу дәрежесі d болады және жиектер d түске боялған, әрбір бірдей бастапқы түйінге екі жиек әртүрлі түстерде болады. Жолдық бояу мәселесі — бұл біртекті шығу дәрежелері бар бағытталған графтың жиектерін бояу мәселесі, нәтижедегі автомат синхронизациялық сөзді қамтиды. Бұл мәселені шешті, егер берілген граф күшті байланысты және апериодты болса, мұндай бояу табуға болады. Рэмси теоремасы үлкен толық граф Kn жиектерін k түске бояу мәселесіне қатысты, монохроматты толық субграфтарды Ks белгілі бір өлшемде s жасаудан аулақ болуға қатысты. Теоремаға сәйкес, Rk(s) саны бар, егер n ≥ R(s) болса, мұндай бояу мүмкін емес. Мысалы, 1=R2(3) = 6, яғни K6 графигінің жиектері 2 түске боялса, монохроматты үшбұрыш болады. Жиекті боялған графтағы жол — егер онда түс қайталанбаса, оны рауан жол деп атайды. Егер кез келген екі түйін арасында рауан жол болса, граф рауан боялған деп айтылады. Графтың G жиекті бояуы 1. . t интервалы t бояуы — барлық түстер қолданылса және G түйініне келетін жиектердің түстері әртүрлі болып, бүтін сандар аралығын құрайды.
studied 3 edge colorings of cubic graphs with the additional property that no two bichromatic cycles share more than a single edge with each other. He showed that the existence of such a coloring is equivalent to the existence of a drawing of the graph on a three dimensional integer grid, with edges parallel to the coordinate axes and each axis parallel line containing at most two vertices. However, like the standard 3 edge coloring problem, finding a coloring of this type is NP complete. Total coloring is a form of coloring that combines vertex and edge coloring, by requiring both the vertices and edges to be colored. Any incident pair of a vertex and an edge, or an edge and an edge, must have distinct colors, as must any two adjacent vertices. It has been conjectured (combining Vizing's theorem and Brooks' theorem) that any graph has a total coloring in which the number of colors is at most the maximum degree plus two, but this remains unproven. If a 3 regular graph on a surface is 3 edge colored, its dual graph forms a triangulation of the surface which is also edge colored (although not, in general, properly edge colored) in such a way that every triangle has one edge of each color. Other colorings and orientations of triangulations, with other local constraints on how the colors are arranged at the vertices or faces of the triangulation, may be used to encode several types of geometric object. For instance, rectangular subdivisions (partitions of a rectangular subdivision into smaller rectangles, with three rectangles meeting at every vertex) may be described combinatorially by a "regular labeling", a two coloring of the edges of a triangulation dual to the subdivision, with the constraint that the edges incident to each vertex form four contiguous subsequences, within each of which the colors are the same. This labeling is dual to a coloring of the rectangular subdivision itself in which the vertical edges have one color and the horizontal edges have the other color. Similar local constraints on the order in which colored edges may appear around a vertex may also be used to encode straight line grid embeddings of planar graphs and three dimensional polyhedra with axis parallel sides. For each of these three types of regular labelings, the set of regular labelings of a fixed graph forms a distributive lattice that may be used to quickly list all geometric structures based on the same graph (such as all axis parallel polyhedra having the same skeleton) or to find structures satisfying additional constraints. A deterministic finite automaton may be interpreted as a directed graph in which each vertex has the same out degree d, and in which the edges are d colored in such a way that every two edges with the same source vertex have distinct colors. The road coloring problem is the problem of edge coloring a directed graph with uniform out degrees, in such a way that the resulting automaton has a synchronizing word. solved the road coloring problem by proving that such a coloring can be found whenever the given graph is strongly connected and aperiodic. Ramsey's theorem concerns the problem of k coloring the edges of a large complete graph Kn in order to avoid creating monochromatic complete subgraphs Ks of some given size s. According to the theorem, there exists a number Rk(s) such that, whenever n ≥ R(s), such a coloring is not possible. For instance, 1=R2(3) = 6, that is, if the edges of the graph K6 are 2 colored, there will always be a monochromatic triangle. A path in an edge colored graph is said to be a rainbow path if no color repeats on it. A graph is said to be rainbow colored if there is a rainbow path between any two pairs of vertices. An edge colouring of a graph G with colours 1. . t is an interval t coloring if all colours are used, and the colours of edges incident to each vertex of G are distinct and form an interval of integers.
Қолданбалар
Толық графиктердің жиектерін график түстерімен аяқталу кезеңін мүмкіндігінше аз раундқа бөлу үшін пайдалануға болады, осылайша әрбір бәсекелес жұбы бір раундта бір-бірімен ойнайды; Бұл қолданыста, графиктің төбелері турнирдегі бәсекелестерге сәйкес келеді, жиектері – ойындарға, ал жиек түстері – ойындар өтетін раундтарға. Осындай түсіру техникаларын басқа спорттық жұптастыруларды жоспарлау үшін де қолдануға болады, мысалы, Ұлттық футбол лигасының командаларының бір-бірімен ойнайтын жұптары өткен жылғы көрсеткіштеріне сүйеніп анықталады, содан кейін жұптастырулар жиынтығынан құралған графқа жиек түсін қолдану арқылы олар ойнайтын демалыс күндеріне ойындар тағайындалады. Бұл қолданыс үшін Визинг теоремасы, қандай жұптасулар таңдалғанына қарамастан (бір маусымда екі команда бір-бірімен ойнамаса), командаға арналған ойындар санынан көп емес бір демалыс күнін пайдаланатын кесте табу әрқашан мүмкін екенін көрсетеді. Ашық цехты жоспарлау – өндіріс процестерін жоспарлау мәселесі, онда өндірілетін объектілер жиынтығы бар, әрбір объектіде орындалатын міндеттер жиынтығы бар (кәз келген тәртіппен), және әрбір міндет нақты машинада орындалуы керек, сол машинаны қажет ететін басқа міндеттің бір уақытта орындалуына жол бермейді. Егер барлық міндеттердің ұзақтығы бірдей болса, онда бұл мәселені екі бөлікті мультиграфтың жиектерін түсіру ретінде формалдауға болады, онда екі бөліктің бір жағындағы төбелер өндірілетін объектілерді, екінші жағындағы төбелер – өндіріс машиналарын, жиектер – орындалуы тиіс міндеттерді, ал түстер – әрбір міндетті орындауға болатын уақыт кезеңдерін көрсетеді. Екі жақты жиек түсіру полиномиалдық уақытта орындала алатындықтан, бұл ашық цехты жоспарлаудың шектеулі жағдайына да қатысты. Сенсорлық желілердегі көптеген қол жетімділік желілерінің байланыс протоколдары үшін уақытты бөлу мәселесі жиек түсірудің бір түрі ретінде зерттеледі. Бұл мәселеде, желідегі әрбір түйін, араласпай, әрбір көрші түйінмен байланыса алуы үшін, сымсыз байланыс желісінің жиектері үшін уақыт аралықтарын таңдау қажет. Қатты жиек түсіруді қолдану (әр жиек түсі үшін екі уақыт аралығы, әр бағыт үшін біреу) мәселені шешеді, бірақ қажеттен артық уақыт аралықтарын қолдануы мүмкін. Оның орнына, олар желідегі әрбір бағытталмаған жиекті екі еселеу арқылы құрылған бағытталған графты түсіруге тырысады, мұнда әрбір бағытталған uv жиегінің v-ден және v-нің көршілерінен шығатын жиектерден өзге түсі болады. Олар осы мәселеге арналған таратылған алгоритмге негізделген эвристиканы ұсынады (Δ + 1) жиек түсіруімен бірге, бір-бірімен араласуы мүмкін жиектерді қайта жоспарлайтын кейін өңдеу кезеңімен. Оптикалық талшықты байланыста, жолды түсіру мәселесі – бір-бірімен байланыс құруға ниеттенген түйіндер жұбына түстерді (жарық жиіліктерін) және әрбір жұп үшін оптикалық талшықты байланыс желісі арқылы жолдарды тағайындау мәселесі, мұнда талшықтың бір бөлігін бөлісетін екі жол бір-бірімен бірдей жиілікті пайдаланбауы керек. Бір байланыс коммутаторынан өтетін, бірақ талшықтың бөлігі арқылы өтпейтін жолдарға бірдей жиілікті пайдалануға рұқсат етіледі. Егер байланыс желісі жұлдыз тәрізді желі ретінде құрылған болса, әрбір түйінге жеке талшықтармен қосылған бір орталық коммутатормен, жолды түсіру мәселесін дәл графты немесе мультиграфты түсіру мәселесі ретінде модельдеуге болады, онда байланыс түйіндері графтың төбелерін құрайды, байланыс құруға ниеттенген түйіндер жұбы графтың жиектерін құрайды, ал әрбір жұп үшін қолданылатын жиіліктер жиек түсіру мәселесінің түстерін құрайды. Көбінесе ағаш тәрізді топологиясы бар байланыс желілері үшін, желідегі әрбір коммутатормен анықталған жұлдыз желілері үшін жергілікті жолды түсіру шешімдерін біріктіру арқылы жалғыз жаһандық шешім құруға болады.
Ашық мәселелер
Шекара бояуына қатысты 23 ашық мәселенің тізімі. Олардың ішінде: Хроматикалық индекс пен бөлшек индекс бір-біріне бір қадам жақын болады деген болжам, бұл хроматикалық индексті бір түспен полиномиалдық уақытта жуықтауға мүмкіндік береді. Якобсеннің және басқалардың шекара бояуы үшін маңызды графтардың құрылымы туралы бірнеше болжамдары, яғни 2-сыныпқа жататын графтар, кез келген кіші графтың максималды дәрежесі кішірек немесе 1-сыныпқа жатады. Якобсен бастапқыда барлық маңызды графтардың жұп емес түйіндері бар деп болжаған, бірақ бұл кейіннен жоққа шығарылды. Осы болжамды әлсірететін немесе маңызды графтар мен маңызды көпграфтардың түйіндерінің санын шектейтін бірнеше басқа болжамдар әлі де ашық күйде. Визингтің 2-сыныпты жазық графтар үшін мүмкін болатын максималды дәрежелерді жіктеу мәселесі. А. Дж. В. Хилтонның «артық толы кіші граф» болжамы, яғни кем дегенде n/3 дәрежесі бар графтар 1-сыныпқа жатады немесе бастапқы графпен бірдей Δ дәрежесі бар және k тақ санындағы түйіндері бар кіші графты қамтиды, сонда кіші графтың қабырғаларының саны Δ(k − 1)/2-ден үлкен, және Герберт Гротцш пен Пол Сеймурдың жоғары дәрежелі графтардың орнына жазық графтарға қатысты ұқсас болжамы. Аманда Четвинд пен Энтони Хилтонның (мүмкін, Габриэль Эндрю Дирактың еңбектеріне ертерек қарайтын) тұжырымы бойынша, жұп саны n түйіндері бар және кем дегенде n/2 дәрежесі бар тұрақты графтар 1-сыныпқа жатады. Клод Берж бен Д. Р. Фулкерсонның болжамы бойынша, 3-тұрақты қарапайым графтың әр қабырғасын екі еселеу арқылы құрылған 6-тұрақты көпграфты алты түспен бояуға болады. Фиорини мен Уилсонның болжамы бойынша, K1,3 «тырнағынан» басқа кез келген үшбұрышсыз жазық граф 3-қабырғамен бірегей түрде боялмайды. 2012 жылғы болжам бойынша, егер G d-тұрақты жазық көпграф болса, онда G d-қабырғамен боялған түске ие, егер және тек қана G d-қабырғамен байланысты болса. Бұл болжам d=3 болғанда туындайтын төрт түсті теореманың жалпылауы болып табылады. Мария Чудновская, Кэтрин Эдвардс және Пол Сеймур 8-тұрақты жазық көпграфтың шеттік хроматикалық саны 8 екенін дәлелдеді.
The conjecture of that the chromatic index and fractional index are within one of each other, which would allow the chromatic index to be approximated within one color in polynomial time. Several conjectures of Jakobsen and others on the structure of critical graphs for edge coloring, graphs of class 2 such that any subgraph either has smaller maximum degree or is of class 1. Jakobsen originally conjectured that all critical graphs have an odd number of vertices, but this was eventually disproved. Several other conjectures weakening this one, or bounding the numbers of vertices of critical graphs and critical multigraphs, remain open. Vizing's problem of classifying the maximum degrees that are possible for class 2 planar graphs. The overfull subgraph conjecture of A. J. W. Hilton, stating that graphs with degree at least n/3 are either of class 1 or contain a subgraph with the same degree Δ as the original graph, and with an odd number k of vertices, such that the number of edges in the subgraph is greater than Δ(k − 1)/2, and a similar conjecture by Herbert Grötzsch and Paul Seymour concerning planar graphs in place of high degree graphs. A conjecture of Amanda Chetwynd and Anthony Hilton (possibly going back earlier to the work of Gabriel Andrew Dirac) that regular graphs with an even number n of vertices and with degree at least n/2 are of class 1. A conjecture of Claude Berge and D. R. Fulkerson that the 6 regular multigraphs formed by doubling every edge of a bridgeless 3 regular simple graph may be edge colored with six colors. A conjecture of Fiorini and Wilson that every triangle free planar graph, other than the claw K1,3, is not uniquely 3 edge colorable. A 2012 conjecture that if G is a d regular planar multigraph, then G is d edge colorable if and only if G is oddly d edge connected. This conjecture is a generalization of the four color theorem, which arises at d=3. Maria Chudnovsky, Katherine Edwards, and Paul Seymour proved that an 8 regular planar multigraph has an edge chromatic number of 8.