python实现最大团问题
时间: 2023-12-04 11:57:35 浏览: 342
最大团问题是在给定的无向图中寻找一个最大的点集,使得这个点集中的每一对点都有边相连。这个问题是NP完全问题,没有多项式时间的算法可以解决。
但是,我们可以使用回溯算法来求解最大团问题。具体步骤如下:
1. 选取一个点,将其加入当前的团中。
2. 用当前团中的点去扩展新的团。具体来说,我们遍历当前团中的每个点,找出与它相邻的点,并将这些点加入到一个候选点集中。
3. 对于候选点集中的每个点,我们都尝试将其加入到当前团中,并递归处理剩下的点。
4. 如果当前团中的点数大于之前的最大团,那么更新最大团。
5. 回溯到上一步,撤销尝试加入的点。
下面是一个简单的Python程序,实现了这个算法:
```python
def find_maximum_clique(graph):
n = len(graph)
max_clique = []
def expand(current_clique, candidates):
nonlocal max_clique
if not candidates:
if len(current_clique) > len(max_clique):
max_clique = current_clique[:]
return
if len(current_clique) + len(candidates) <= len(max_clique):
return
for v in candidates:
if all(graph[v][u] for u in current_clique):
new_candidates = [u for u in candidates if graph[v][u]]
expand(current_clique + [v], new_candidates)
expand([], list(range(n)))
return max_clique
```
这个程序的输入是一个邻接矩阵,表示无向图中每对节点之间是否有边相连。输出是一个最大团。
我们先定义了一个嵌套函数expand,它的参数是当前团中的点和候选点集。这个函数首先判断是否已经遍历完了所有的候选点,如果是的话就更新最大团(如果当前团更大的话)。然后我们尝试将候选点集中的每个点加入到当前团中,如果这个点与当前团中的所有点都有边相连,那么我们就递归处理剩下的点。
在主函数中,我们首先计算图中的节点数,然后调用expand函数,给定一个空的团和所有的节点作为输入。最后,我们返回找到的最大团。
下面是一个简单的示例,演示了如何使用这个程序:
```python
graph = [[0, 1, 1, 0],
[1, 0, 1, 1],
[1, 1, 0, 1],
[0, 1, 1, 0]]
print(find_maximum_clique(graph)) # [0, 1, 2]
```
在这个示例中,我们定义了一个简单的无向图,然后调用find_maximum_clique函数来查找最大团。输出结果是[0, 1, 2],这表示节点0、1和2组成了一个最大团。
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