Königsberg em 1652, com o rio Pregel e suas ilhas. Dá para contar as pontes.
Königsberg em 1652, com o rio Pregel e suas ilhas. Dá para contar as pontes.Merian-Erben · domínio público

A cidade de Königsberg (hoje Kaliningrado, na Rússia) era cortada pelo rio Pregel, que formava duas ilhas. Sete pontes ligavam as quatro regiões da cidade. Os moradores se perguntavam se era possível dar um passeio atravessando cada ponte exatamente uma vez.

Antes de ler a resposta, tente você mesmo:

Escolha onde começar e clique nas pontes para atravessá-las. Consegue passar pelas 7?

Euler percebeu que o formato das ruas, o tamanho das ilhas e o comprimento das pontes não importavam. Só importava quais regiões estão ligadas a quais. Ele trocou o mapa por um desenho com pontos (as regiões) e linhas (as pontes). Hoje isso se chama grafo:

A figura original do artigo de Euler (1736): as regiões são A, B, C e D, e as pontes são a, b, c, d, e, f e g.
A figura original do artigo de Euler (1736): as regiões são A, B, C e D, e as pontes são a, b, c, d, e, f e g.Leonhard Euler · domínio público

Hoje desenhamos o mesmo problema assim:

O grafo de Königsberg. Os números vermelhos mostram quantas pontes chegam em cada região.

Agora a dedução. Num passeio, toda vez que você passa por uma região (sem começar nem terminar nela), usa uma ponte para entrar e outra para sair. Então as pontes de uma região intermediária vêm sempre em pares: o número de pontes que chegam nela tem de ser par. Só a região de partida e a de chegada podem ter um número ímpar de pontes.

Conclusão: o passeio só é possível se no máximo duas regiões tiverem um número ímpar de pontes.

Contando em Königsberg:

Região Pontes Par ou ímpar?
Ilha Kneiphof 5 (a, b, c, d, e) ímpar
Margem norte 3 (a, b, f) ímpar
Margem sul 3 (c, d, g) ímpar
Ilha Lomse 3 (e, f, g) ímpar

São quatro regiões ímpares, então o passeio é impossível. Euler apresentou o argumento em 1735, e ele é considerado o primeiro resultado da teoria dos grafos, área que hoje está por trás de GPS, redes sociais e rotas de entrega.


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