假设要在足够多的会场里安排一批活动,并希望使用尽可能少的会场。设计一个有效的贪心算法进行安排。(这个问题实际上是著名的图着色问题。若将每一个活动作为图的一个顶点,不相容活动间用边相连。使相邻顶点着有不同颜色的最小着色数,相应于要找的最小会场数。)写出用c++完成该问题的代码,含算法思路和代码注释
时间: 2024-03-14 13:44:17 浏览: 82
好的,这是一个经典的图着色问题。下面是基于贪心算法的解决方案,使用C++语言实现。
算法思路:
1. 将每个活动看作图中的一个顶点,不相容的活动之间连一条边。
2. 按照不相容关系数从大到小排序。
3. 从每个未被着色的活动开始,给它着色,并将与它不相容的活动着上不同的颜色。
4. 统计需要的最多颜色数,即为最小会场数。
代码实现:
```c++
#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
// 定义活动的结构体
struct Activity {
int id; // 活动编号
vector<int> incompatible; // 不相容的活动集合
int color; // 用于着色的颜色编号
};
// 判断两个活动是否不相容
bool is_incompatible(Activity& a, Activity& b) {
for (int i = 0; i < a.incompatible.size(); ++i) {
if (a.incompatible[i] == b.id) {
return true;
}
}
for (int i = 0; i < b.incompatible.size(); ++i) {
if (b.incompatible[i] == a.id) {
return true;
}
}
return false;
}
// 贪心算法实现
int greedy_coloring(vector<Activity>& activities) {
// 按照不相容关系数从大到小排序
sort(activities.begin(), activities.end(), [](Activity& a, Activity& b) {
return a.incompatible.size() > b.incompatible.size();
});
int max_color = 0; // 最多需要的颜色数
for (int i = 0; i < activities.size(); ++i) {
// 找到第一个未被着色的活动
if (activities[i].color == 0) {
activities[i].color = ++max_color; // 给活动着色
// 与该活动不相容的活动着不同的颜色
for (int j = i + 1; j < activities.size(); ++j) {
if (is_incompatible(activities[i], activities[j])) {
activities[j].color = max_color + 1;
}
}
}
}
return max_color; // 返回最多需要的颜色数
}
int main() {
int n, m;
cin >> n >> m; // n表示活动数,m表示不相容关系数
vector<Activity> activities(n);
for (int i = 0; i < n; ++i) {
activities[i].id = i + 1;
}
for (int i = 0; i < m; ++i) {
int a, b;
cin >> a >> b;
// 添加不相容关系
activities[a - 1].incompatible.push_back(b);
activities[b - 1].incompatible.push_back(a);
}
int min_rooms = greedy_coloring(activities); // 使用贪心算法得到最小会场数
cout << min_rooms << endl;
return 0;
}
```
在这个代码中,我们定义了一个活动的结构体,包括活动编号、不相容的活动集合和用于着色的颜色编号。首先,我们按照不相容关系数从大到小排序,然后从每个未被着色的活动开始,给它着色,并将与它不相容的活动着上不同的颜色。最后,统计需要的最多颜色数,即为最小会场数。
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