图4:左右两个连通分支,左边分支是一条黄色的道路;右边分支是黄色的圈。
还有一个从图论诞生之初就产生的概念——度(degree):与顶点相邻的边的个数,记为 见图5,例如白羊座(Aries)的星(星座中最亮的星)的度数是3;拥有最高度数点的星座是天秤座(Libra)和天蝎座(Scorpio),它们的星的度数都是是4.
图5:黄道十二宫。
下文中我们会看到度与围棋中的气的概念息息相关。
围棋规则简介先来简单介绍一下围棋的基本规则。
何为「气」?
在围棋中有一个核心概念,那就是气,也就是一块棋在棋盘上的生命值。
图6:白子提吃黑子的过程
如上图,一颗子在棋盘腹地(非边界)有上下左右四口气,当这四气被对方全部围堵住的话,棋子就会被对方提吃。特别地,当棋子在棋盘边线而非四角时,棋子有三气;当棋子在四角,棋子仅有两气。
围棋棋盘是一个简单平面图:棋盘中腹的点,度数为4,边界而非四角的点,度数为3,四角的点度数为2.
同属于一个连通分支的同色棋子,我们称为一块棋。
图7:黑棋共有4个分支,白棋只有一个。而且白棋马上就会被提吃,这个棋形在围棋术语中称为"滚打包收"。
前面我们介绍的是一个顶点的度,我们可以把这个概念推广到连通子图上,即考虑连通子图的度——
气的定义
记棋盘为图,考虑盘面上某块棋子构成连通子图,两者进行商运算,定义的气:
何为「目」?
目的定义
简单来说,某一方所围区域内的交叉点数即为目数。目是最终结算双方收益的基本单位。判断胜负的总目数分为两个部分: 盘面目数、对方死子数(已提和未提)。
中国规则是数子法:不考虑敌我双方的死子,只考虑占领的格点数目,包括活棋自身所占领的格点。数目法源自唐代,后东传日本。
从图论的角度讲,围棋比拼的是对弈双方构造有效连通分支的过程。连通分支对盘面起到了分割的作用。谁的有效连通分支长得好,散布得快,盘踞得广,谁就获胜。可见,围棋非常能体现生命占领空间、获取更多资源的特点。大数学家康威正是基于围棋而发明了元胞自动机——生命游戏。