四色问题(图论)python

四色问题是一种著名的图论问题,它要求在给定的地图上给每个区域着一种颜色,使得相邻的区域颜色不同,而只使用四种颜色。这个问题可以通过图的着色来解决,其中图的节点表示区域,边表示相邻的关系。

在 Python 中,你可以使用图论库 NetworkX 来实现四色问题的解决。首先,确保你已经安装了

python 复制代码
pip install networkx

上代码:

python 复制代码
import networkx as nx
import matplotlib.pyplot as plt

def four_color_theorem(graph):
    color_map = {}  # 存储节点对应的颜色

    for node in graph.nodes:
        # 获取当前节点的相邻节点的颜色集合
        neighbor_colors = set(color_map[neighbor] for neighbor in graph.neighbors(node) if neighbor in color_map)

        # 选择未被使用的最小颜色
        for color in range(4):
            if color not in neighbor_colors:
                color_map[node] = color
                break

    return color_map

def plot_map(graph, color_map):
    node_colors = [color_map[node] for node in graph.nodes]
    pos = nx.spring_layout(graph, seed=42)  # 设置布局,seed用于保持布局的一致性

    nx.draw(graph, pos, with_labels=True, node_color=node_colors, cmap=plt.cm.rainbow, font_weight='bold')
    plt.show()

# 创建一个简单的地图,这里是一个典型的四色问题图
G = nx.Graph()
edges = [(1, 2), (1, 3), (2, 4), (3, 4), (3, 5), (4, 5), (4, 6), (5, 6)]
G.add_edges_from(edges)

# 解决四色问题
color_solution = four_color_theorem(G)

# 打印节点的颜色
for node, color in color_solution.items():
    print(f"Node {node}: Color {color}")

# 绘制地图
plot_map(G, color_solution)
相关推荐
luj_17687 小时前
残熵算法实时化三大瓶颈突破
c语言·开发语言·网络·经验分享·算法
充钱大佬7 小时前
Python测试基础教程
python·log4j·apache
不听话坏8 小时前
Ignition篇(下 一) 动态执行前的事情
开发语言·前端·javascript
likeyi078 小时前
require 和 import的区别
开发语言·前端
远离UE48 小时前
UE5 compute shader 原子加
开发语言·c++·ue5
C+-C资深大佬8 小时前
C++ 显式类型转换详解:static_cast、dynamic_cast、const_cast、reinterpret_cast
开发语言·c++
KaMeidebaby9 小时前
卡梅德生物技术快报|抗体亲和力成熟工业化调控新机制:差异性浆细胞增殖工艺优化思路
java·开发语言·人工智能·算法·机器学习·架构·spark
luj_176810 小时前
心形曲线轨迹控制三大关键技术
c语言·开发语言·c++·经验分享·算法
初心丨哈士奇10 小时前
Python 四大基础容器|列表篇
python
Mininglamp_271810 小时前
Claude Code 封禁中国开发者之后:本地 AI 编程工具的替代方案实测
开发语言·人工智能·windows·开源软件·ai-native