正方形染色,满足相邻边不同颜色,求最少需要的染色数,python完整代码
时间: 2024-09-26 08:08:33 浏览: 24
在正方形染色问题中,给定条件是要保证相邻的边颜色不同,我们通常考虑的是四色定理,即在一个平面图中,最多只需要四种颜色就能使任意两个邻接区域着上不同的颜色。对于一个正方形网格,我们可以从角点开始,递归地为每个顶点选择颜色,并保证每次选择的颜色都不与相邻顶点相同。
这里是一个简单的Python代码示例,用于计算最小的染色数:
```python
def min_coloring(n):
if n <= 0:
return 0
# 初始化颜色列表,从0到3代表四种颜色
colors = [0] * (n**2)
directions = [(0, 1), (1, 0), (0, -1), (-1, 0)] # 上下左右四个方向
def dfs(x, y, color):
colors[x + y*n] = color
for dx, dy in directions:
nx, ny = x + dx, y + dy
if 0 <= nx < n and 0 <= ny < n and colors[nx + ny*n] == color:
dfs(nx, ny, (color + 1) % 4)
# 从所有角点开始染色
for i in range(0, n**2, n):
dfs(i // n, i % n, 0)
# 验证是否满足相邻边不同颜色,若有冲突则加一并返回
count = 0
for color in set(colors):
if colors.count(color) > (n-2)**2 + 4: # 四条边每边增加一个额外的颜色需求
count += 1
return count
# 示例:计算5x5正方形最少染色数
n = 5
min_colors = min_coloring(n)
print(f"最少需要{min_colors}种颜色")
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