C语言实现利用回溯算法解决如下图的最大团问题
时间: 2024-03-23 22:41:01 浏览: 23
最大团问题是一个经典的NP完全问题,因此它的求解通常采用回溯算法。下面是C语言实现利用回溯算法解决最大团问题的基本思路和代码框架:
首先,我们需要定义一个图的数据结构,可以使用邻接矩阵或邻接表来表示图。在这里,我们选择使用邻接矩阵来表示图。
```c
#define MAX_N 100 // 图中最大的点数
int graph[MAX_N][MAX_N]; // 邻接矩阵表示图
int n; // 图中点的数量
int max_clique[MAX_N]; // 存放最大团中的点
int max_clique_size; // 最大团的大小
```
接下来,我们需要实现回溯算法的主体部分,即搜索最大团的函数。这个函数的基本思路是:从剩余的点中选择一个点,将它加入当前的团中,并递归搜索剩余的点;当所有的点都被搜索完毕时,如果当前团的大小大于最大团的大小,则更新最大团的大小和最大团的点集。
```c
void search_max_clique(int curr_clique[], int curr_size, int remain[], int remain_size) {
if (remain_size == 0) { // 所有点都被搜索完毕
if (curr_size > max_clique_size) { // 当前团的大小大于最大团的大小
max_clique_size = curr_size;
memcpy(max_clique, curr_clique, sizeof(int) * max_clique_size);
}
return;
}
if (curr_size + remain_size <= max_clique_size) { // 剪枝:剩余点的数量不足以使当前团变得更大
return;
}
int pivot = remain[0];
int pivot_neighbors[MAX_N], pivot_neighbors_size = 0;
for (int i = 1; i < remain_size; i++) {
int neighbor = remain[i];
if (graph[pivot][neighbor]) {
pivot_neighbors[pivot_neighbors_size++] = neighbor;
}
}
for (int i = 0; i < pivot_neighbors_size; i++) {
int neighbor = pivot_neighbors[i];
int new_clique[MAX_N], new_size = 0;
for (int j = 0; j < curr_size; j++) {
new_clique[new_size++] = curr_clique[j];
}
new_clique[new_size++] = neighbor;
int new_remain[MAX_N], new_remain_size = 0;
for (int j = i + 1; j < pivot_neighbors_size; j++) {
int other = pivot_neighbors[j];
if (graph[neighbor][other]) {
new_remain[new_remain_size++] = other;
}
}
search_max_clique(new_clique, new_size, new_remain, new_remain_size);
}
}
```
最后,我们需要调用搜索函数,并输出最大团的结果:
```c
int main() {
// 读入图的数据
scanf("%d", &n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
scanf("%d", &graph[i][j]);
}
}
// 初始化最大团的大小
max_clique_size = 0;
// 构造初始团和初始剩余点的集合
int curr_clique[MAX_N], curr_size = 0, remain[MAX_N], remain_size = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
remain[remain_size++] = i;
}
// 开始搜索最大团
search_max_clique(curr_clique, curr_size, remain, remain_size);
// 输出结果
printf("%d\n", max_clique_size);
for (int i = 0; i < max_clique_size; i++) {
printf("%d ", max_clique[i] + 1);
}
printf("\n");
return 0;
}
```
这里的代码实现并不是完整的,需要根据具体的问题进行修改和调试。同时,回溯算法的时间复杂度是指数级别的,对于大规模的问题,可能需要采用更高效的算法来解决。
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