การระบายสีจุดของกราฟ

          ปัญหาที่ได้รับความสนใจอย่างมากจากบรรดานักคิดค้นเกี่ยวกับเรื่องกราฟอีกเรื่องหนึ่งก็คือ ปัญหาเกี่ยวกับการพยายามระบายสีจุดของกราฟ ให้จุดที่อยู่ติดกันมีสีต่างกัน โดยพยายามใช้สีต่างๆ ด้วยจำนวนน้อยที่สุด
          กราฟแต่ละรูปนี้เราระบายสีจุดของมันด้วยสีเพียงสองสีก็เพียงพอที่จะทำให้จุดที่อยู่ติดกันมีสีต่างกัน กราฟบางรูปเราต้องใช้สีต่างๆ มากมายหลายสีจึงจะพอที่จะระบายให้จุดถัดกันมีสีต่างกัน จะเห็นได้โดยง่ายว่ากราฟต่อไปนี้ต้องใช้สามสี สี่สี  ห้าสี  ตามลำดับจึงจะสามารถทำให้จุดติดกันมีสีต่างกัน
          เราเรียกจำนวนสีอย่างน้อยที่สุด ที่พอเพียงที่จะระบายจุดของกราฟให้จุดติดกันมีสีต่างกันว่า จำนวนสีของกราฟ เหตุหนึ่งที่ทำให้ปัญหาเกี่ยวกับการระบายสีจุดของกราฟ ได้รับความสนใจศึกษาค้นคว้าเป็นอันมาก ได้แก่ความเกี่ยวข้องกันระหว่างปัญหาเช่นนี้กับปัญหาเกี่ยวกับการระบายสีแผนที่ โดยไม่ให้เนื้อที่ ซึ่งมีเส้นเขตแดนร่วมกันมีสีเดียวกัน เราอาจพิจารณาให้เห็นความเกี่ยวข้องอันนี้ได้ไม่ยากนัก
          ในแผนที่นี้ ถ้าเราแทนจังหวัดต่างๆ ด้วยจุด แล้วลากเส้นโยงจุดซึ่งแทนจังหวัดที่มีเส้นเขตแดนร่วมกัน เราจะได้กราฟของแผนที่นี้ ดังรูปจะเห็นได้ว่าปัญหาการระบายสีแผนที่กับปัญหาการระบายสีจุดของกราฟดังกล่าวไว้นั้น แท้จริงก็คือปัญหาเดียวกันเกี่ยวกับการระบายสีแผนที่นั้น หลายต่อหลายคนเชื่อกันว่าสีเพียงสี่สีย่อมเพียงพอที่จะระบายแผนที่ใดๆ ให้เนื้อที่ที่มีเส้นเขตแดนร่วมกันมีสีต่างกันได้เสมอ ไม่ว่าเนื้อที่ต่างๆ ในแผนที่นั้นจะเรียงรายกันอยู่อย่างไร นักคณิตศาสตร์ได้พยายามค้นคว้าหาคำตอบว่าเรื่องที่หลายคนเชื่อกันนี้จริงหรือไม่ การขบคิดปัญหานี้ นักคณิตศาสตร์ได้ทำกันมาเป็นเวลานานกว่าร้อยปีจึงมีผู้พิสูจน์ได้ว่าความเชื่อดังกล่าวถูกต้อง
          แม้ทฤษฎีว่าด้วยกราฟตั้งต้นมาตั้งแต่สมัยของออยเลอร์ แต่ก็เพิ่งได้รับความสนใจกันจริงจังในยุคนี้นี่เอง วิชานี้จึงยังต้องการนักคิดให้ช่วยกันค้นคว้าหาคำตอบของปัญหาต่างๆ อีกมากมาย