图的m着色问题。给定图G=(V,E)和m种颜色,用这些颜色为图G的各顶点着色,每个顶点着一种颜色,图G中每条边的2个顶点着不同颜色。如果这个图不是m可着色,给出否定回答;如果这个图是m可着色,找出所有不同的着色法。用C/C++实现该算法
时间: 2024-03-01 08:54:03 浏览: 73
该问题可以使用回溯法求解。具体思路是:从图G的第一个顶点开始,枚举所有可能的颜色,然后递归地对下一个顶点进行着色,直到所有顶点都被着色或者不能再对当前顶点进行着色为止。
在递归过程中,需要判断当前顶点的颜色是否与邻接顶点的颜色相同,如果相同则不能进行着色。如果所有顶点都被着色,则找到了一种可行的着色方案;如果无法对当前顶点进行着色,则回溯到前一个顶点,重新选择颜色再进行递归。
以下是C++的实现代码:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
const int MAXN = 100; // 最大顶点数
int G[MAXN][MAXN]; // 图的邻接矩阵
int color[MAXN]; // 每个顶点的颜色
int m; // 颜色数
int n; // 顶点数
bool found = false; // 是否已找到可行解
// 判断顶点v的着色是否合法
bool is_valid(int v) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (G[v][i] && color[v] == color[i]) {
return false;
}
}
return true;
}
// 对顶点v进行着色
void dfs(int v) {
if (v == n) { // 所有顶点都已着色,找到了一个可行解
found = true;
for (int i = 0; i < n; i++) {
cout << color[i] << " ";
}
cout << endl;
return;
}
for (int i = 1; i <= m; i++) { // 枚举所有可能的颜色
color[v] = i;
if (is_valid(v)) { // 如果当前着色方案合法,则递归处理下一个顶点
dfs(v + 1);
}
if (found) { // 如果已找到可行解,则直接返回
return;
}
}
}
int main() {
// 输入图的顶点数和边数
cin >> n;
int m0;
cin >> m0;
// 输入每条边的两个顶点
for (int i = 0; i < m0; i++) {
int u, v;
cin >> u >> v;
G[u][v] = G[v][u] = 1;
}
// 输入颜色数
cin >> m;
// 从第一个顶点开始处理
dfs(0);
if (!found) {
cout << "No solution." << endl;
}
return 0;
}
```
在该代码中,我们使用邻接矩阵来表示图G,其中G[i][j]表示顶点i和顶点j之间是否有一条边。函数is_valid用于判断顶点v的着色是否合法,即判断v与邻接顶点的颜色是否相同。函数dfs用于对顶点v进行着色,并递归地处理下一个顶点,如果所有顶点都已着色,则找到了一个可行解。变量found用于记录是否已找到可行解,如果已找到则直接返回。最后在主函数中,我们先输入图的顶点数和边数,然后输入每条边的两个顶点,再输入颜色数,最后从第一个顶点开始处理。如果没有找到可行解,则输出"No solution."。
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