解法:欧拉的度数论证(1736年)
通俗地说
每座桥都恰好有两端,所以修建一座桥总会给它接触的两块陆地各自的桥数都加一——绝不会只加给其中一块。因此把每块陆地的桥数加起来,就完全像在聚会上问每个人握了多少次手再相加:每一次握手都会被数两遍,参与握手的两个人各算一次。
详细分析
每条边有两个端点,因此它恰好给两个端点各自的度数加 ——每个端点贡献一次,每条边贡献两次。于是对所有顶点求和,就恰好把每条边计数两次,这就是握手引理:。
对哥尼斯堡的图而言,这给出 ,与上一步的 相符。由于对任何图而言这个和总是偶数,它立即迫使奇数度顶点的个数必为偶数————绝不会是奇数,因为奇数个奇数项相加会使总和变为奇数。
这是一个有用的核对,但仅凭它远不足以排除欧拉路径的存在:它只告诉我们奇数度顶点的个数是偶数,而哥尼斯堡的 确实是偶数。接下来两步将给出真正解决这个谜题的更精确事实。