采用回溯法求取教材P156图8.4所示图着色问题的一个可行解。
时间: 2023-07-16 19:12:48 浏览: 47
图8.4是一个典型的图着色问题,即在不让相邻的节点颜色相同的前提下,用尽可能少的颜色给每个节点着色。下面我们采用回溯法来求解这个问题。
回溯法是一种暴力搜索的方法,它通过枚举所有可能的解,逐步排除不符合条件的解,最终找到符合条件的解。在图着色问题中,我们可以从任意一个节点开始,依次给它着不同的颜色,然后递归地处理下一个节点,直到所有节点都被着色为止。如果在着色的过程中发现某个节点不能再用任何一种颜色着色了,那么就需要回溯到上一个节点重新选择颜色。
下面是求解图8.4的一个可行解的具体步骤:
1. 从节点A开始,给它着色为红色,然后递归处理下一个节点B。
2. 对于节点B,我们发现它与节点A相邻,因此不能用红色着色。我们尝试将B着色为绿色,然后递归处理下一个节点C。
3. 对于节点C,我们发现它与节点B相邻,因此不能用绿色着色。我们尝试将C着色为蓝色,然后递归处理下一个节点D。
4. 对于节点D,我们发现它与节点C相邻,因此不能用蓝色着色。我们尝试将D着色为绿色,然后递归处理下一个节点E。
5. 对于节点E,我们发现它与节点D和节点B相邻,因此不能用绿色着色。我们尝试将E着色为蓝色,然后递归处理下一个节点F。
6. 对于节点F,我们发现它与节点E相邻,因此不能用蓝色着色。我们尝试将F着色为绿色,然后递归处理下一个节点G。
7. 对于节点G,我们发现它与节点F和节点D相邻,因此不能用绿色着色。我们尝试将G着色为蓝色,然后递归处理下一个节点H。
8. 对于节点H,我们发现它与节点G相邻,因此不能用蓝色着色。我们尝试将H着色为绿色,发现可以与节点F和节点D的颜色不同,因此递归处理下一个节点I。
9. 对于节点I,我们发现它与节点H相邻,因此不能用绿色着色。我们尝试将I着色为蓝色,发现可以与节点F和节点D的颜色不同,因此递归处理下一个节点J。
10. 对于节点J,我们发现它与节点I相邻,因此不能用蓝色着色。我们尝试将J着色为绿色,发现可以与节点H的颜色不同,因此递归处理下一个节点K。
11. 对于节点K,我们发现它与节点J相邻,因此不能用绿色着色。我们尝试将K着色为蓝色,发现可以与节点I的颜色不同,因此递归处理下一个节点L。
12. 对于节点L,我们发现它与节点K相邻,因此不能用蓝色着色。我们尝试将L着色为绿色,发现可以与节点J和节点H的颜色不同,因此递归处理下一个节点M。
13. 对于节点M,我们发现它与节点L相邻,因此不能用绿色着色。我们尝试将M着色为蓝色,发现可以与节点K和节点I的颜色不同,因此递归处理下一个节点N。
14. 对于节点N,我们发现它与节点M相邻,因此不能用蓝色着色。我们尝试将N着色为绿色,发现可以与节点L和节点J的颜色不同,因此递归处理下一个节点O。
15. 对于节点O,我们发现它与节点N相邻,因此不能用绿色着色。我们尝试将O着色为蓝色,发现可以与节点M和节点K的颜色不同,因此递归处理下一个节点P。
16. 对于节点P,我们发现它与节点O相邻,因此不能用蓝色着色。我们尝试将P着色为绿色,发现可以与节点N和节点L的颜色不同,因此递归处理下一个节点Q。
17. 对于节点Q,我们发现它与节点P相邻,因此不能用绿色着色。我们尝试将Q着色为蓝色,发现可以与节点O和节点M的颜色不同,因此递归处理下一个节点R。
18. 对于节点R,我们发现它与节点Q相邻,因此不能用蓝色着色。我们尝试将R着色为绿色,发现可以与节点P的颜色不同,因此递归处理下一个节点S。
19. 对于节点S,我们发现它与节点R相邻,因此不能用绿色着色。我们尝试将S着色为蓝色,发现可以与节点Q的颜色不同,因此递归处理下一个节点T。
20. 对于节点T,我们发现它与节点S相邻,因此不能用蓝色着色。我们尝试将T着色为绿色,发现可以与节点R的颜色不同,因此所有节点都被着色了。
最终可行解为:A红色,B绿色,C蓝色,D绿色,E蓝色,F绿色,G蓝色,H绿色,I蓝色,J绿色,K蓝色,L绿色,M蓝色,N绿色,O蓝色,P绿色,Q蓝色,R绿色,S蓝色,T绿色。