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从一个省开始,给它涂上任意一种颜色1,遍历它旁边的省份,涂上与已经涂色并于他相邻的省份不同的颜色就行了。
理论上4种颜色就够了地图的四色问题嘛!
可能会有多组解。用递归(dfs)就可以输出所有解了。
地图着色算法C语言源代码
前面我写了一个地图着色(即四色原理)的C源代码。
写完以后想了一下,感觉还不完善,因为从实际 *** 作的角度来考虑,四种可用的颜色放在旁边,不同的人可能会有不同的选择顺序,另外,不同的人可能会选择不同的城市作为着色的起点,而当时的程序没有考虑这个问题。于是,把程序修改为下面的样子,还请同行分析并指出代码中的不足之处:
#i nclude <stdioh>
#define N 21
int allcolor[4];/可用的颜色/
int ok(int metro[N][N],int r_color[N],int current)
{/ok函数和下面的go函数和原来的一样,保留用来比较两种算法/
int j;
for(j=1;j<current;j++)
if(metro[current][j]==1&&r_color[j]==r_color[current])
return 0;
return 1;
}
void go(int metro[N][N],int r_color[N],int sum,int current)
{
int i;
if(current<=sum)
for(i=1;i<=4;i++)
{
r_color[current]=i;
if(ok(metro,r_color,current))
{
go(metro,r_color,sum,current+1);
return;
}
}
}
void color(int metro[N][N],int r_color[N],int sum,int start)
{
int i,j,k;
r_color[start]=allcolor[0];
for(i=start+1;i!=start;i=(i+1)%(sum+1))/把所有编号看作一个环/
if(i==0)/城市号从1开始编号,故跳过0编号/
continue;
else
for(j=0;j<4;j++)
{
r_color[i]=allcolor[j];/选取下一种颜色,根据allcolor中颜色顺序不同,结果不同/
for(k=1;k<i;k++)/检查是否有冲突,感觉还可以改进,如使用禁忌搜索法/
if(metro[i][k]==1&&r_color[k]==r_color[i])
break;
if(k>=i)
break;
}
}
void main()
{
int r_color[N]={0};
int t_color[N]={0};
int i;
int start;/着色的起点/
int metro[N][N]={{0},
{0,1,1,1,1,1,1},
{0,1,1,1,1},
{0,1,1,1,0,0,1},
{0,1,1,0,1,1},
{0,1,0,0,1,1,1,0,0,1,0,0,0,0,0,0,1},
{0,1,0,1,0,1,1,1,1,1},
{0,0,0,0,0,0,1,1,1},
{0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,1},
{0,0,0,0,0,1,1,0,1,1,0,0,1,1,1,0,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,1,0,1,0,0,0,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,1,1,1,0,0,0,0,0,1,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,1,1,1,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,1,1,1,1,1,0,1},
{0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,0,1,1,1,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,1,0,0,1,1,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,1,1}};
allcolor[0]=1;allcolor[1]=2;allcolor[2]=3;allcolor[3]=4;/选色顺序,顺序不同,结果不同/
start=1;
/ clrscr();/
printf("\nAll color is:\n");
for(i=0;i<4;i++)/当前选色顺序/
printf("%d ",allcolor[i]);
go(metro,r_color,20,1);
printf("\nFirst method:\n");
for(i=1;i<=20;i++)
printf("%3d",r_color[i]);
color(metro,t_color,20,start);
printf("\nSecond method:\n");
printf("\nAnd the start metro is:%d\n",start);
for(i=1;i<=20;i++)
printf("%3d",t_color[i]);
}
说是人性化着色,其实还有一个问题没有考虑,那就是 *** 作员跳跃式着色,就像大家玩“扫雷”游戏一样。其实也容易实现,可以像定义选色顺序一样定义着色顺序。
禁忌搜索算法过时了。
禁忌搜索仍出现循环。因此,必须给定停止准则以避免出现循环。当迭代内所发现的最好解无法改进或无法离开它时,算法停止,所以禁忌搜索算法过时了。
禁忌搜索是一种现代启发式算法,由美国科罗拉多大学教授FredGlover在1986年左右提出的。
局部领域搜索是基于贪婪思想持续地在当前解的领域中进行搜索,虽然算法通用易实现,且容易理解,但其搜索性能完全依赖于领域结构和初解,尤其窥陷入局部极小而无法保证全局优化性。针对局部领域搜索,为了实现全局优化,可尝试的途径有:以可控性概率接受劣解来逃逸局部极小,如模拟退火算法;扩大领域搜索结构,如TSP的2opt扩展到k-opt;多点并行搜索,如进化计算;变结构领域搜索( Mladenovic et al,1997);另外,就是采用TS的禁忌策略尽量避免迂回搜索,它是一种确定性的局部极小突跳策略。
禁忌搜索是人工智能的一种体现,是局部领域搜索的一种扩展。禁忌搜索最重要的思想是标记对应已搜索的局部最优解的一些对象,并在进一步的迭代搜索中尽量避开这些对象(而不是绝对禁止循环),从而保证对不同的有效搜索途径的探索。禁忌搜索涉及到邻域(neighborhood)、禁忌表(tabu list)、禁忌长度(tabu length)、候选解(candidate)、藐视准则(aspiration criterion)等概念;
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