用c语言编写一个程序。实现求无向连通图G=(V, E)的最小色数 k,使得用 k 种颜色对 G 中的顶点着色,使任意两个相邻顶点着不同颜色。并输出最小最小着色数k以及各个顶点的着色。要求使用贪心法
时间: 2024-11-09 07:26:35 浏览: 23
数据结构 最小生成树 无向图 连通图 MFC c语言
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在C语言中,可以使用贪心算法来解决这个问题,通常通过计算每个连通分量的最大度数来确定最小颜色数,然后使用DFS遍历每个连通分量并对顶点着色。以下是简单的步骤:
1. 定义结构体表示图的节点和边,并包含颜色信息。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct {
int vertex;
int color; // 初始设为-1,未着色
} Node;
typedef struct {
int src;
int dest;
} Edge;
```
2. 创建函数来读取无向图的输入(这里假设边已经存储好了),并将每个顶点的颜色初始化为-1。
```c
void initGraph(Node* nodes, int numVertices, Edge** edges, int numEdges) {
for (int i = 0; i < numVertices; ++i) {
nodes[i].color = -1;
}
}
```
3. 贪心策略:从最大度数的顶点开始,依次分配新颜色,直到所有顶点都被染色。
```c
int greedyColoring(Node* nodes, int numVertices) {
int maxDegree = 0, maxIndex = 0;
for (int i = 0; i < numVertices; ++i) {
if (nodes[i].color == -1 && (maxDegree == 0 || nodes[i].degree > maxDegree)) {
maxDegree = nodes[i].degree;
maxIndex = i;
}
}
// 给最大度数的顶点分配新的颜色
if (maxDegree != 0) {
nodes[maxIndex].color = 0;
// 更新邻接顶点的颜色,它们不能再用相同的颜色
for (Edge* edge : getAdjacentEdges(nodes, maxIndex)) {
updateColor(edge->dest, nodes);
}
}
return maxDegree + 1; // 最小颜色数就是最大度数加一
}
// 辅助函数,获取给定点的邻接顶点列表
Edge* getAdjacentEdges(Node* nodes, int vertex) {
// ... 实现这部分,返回指向邻接顶点边的指针数组
}
// 辅助函数,更新顶点颜色
void updateColor(int vertex, Node* nodes) {
nodes[vertex].color = 1 - nodes[vertex].color;
}
```
4. 主函数中调用上述函数,输出结果。
```c
int main() {
// 初始化图
Node* nodes = createNodes(numVertices);
Edge** edges = createEdges(numEdges);
// 调用贪心着色
int minColor = greedyColoring(nodes, numVertices);
printf("Minimum chromatic number: %d\n", minColor);
// 输出着色结果
for (int i = 0; i < numVertices; ++i) {
printf("Vertex %d colored with color %d\n", i, nodes[i].color);
}
freeNodes(nodes);
freeEdges(edges);
return 0;
}
```
注意:这个示例没有处理动态创建和管理内存的部分,实际项目中你需要确保正确地释放已分配的内存。此外,`getAdjacentEdges` 和 `freeNodes`、`freeEdges` 函数需要你自己实现,以便根据输入数据结构来获取连接和清理内存。
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