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
阿米亚波34 分钟前
【C++ STL】std::unordered_multiset
开发语言·数据结构·c++·笔记·stl
丙氨酸長鏈40 分钟前
[Bukkit插件开发]手持发射器箭矢机枪 教学文档 面向Python/C#开发者入门Java与Bukkit API
java·python·c#
我是唐青枫43 分钟前
Java ReentrantLock 实战详解:比 synchronized 更灵活的可重入锁
java·开发语言
QH139292318801 小时前
# R&S ZNB43 ZNA43 ZNA67矢量网络分析仪
开发语言·网络·php
旋生万物1 小时前
电磁力 = 螺旋联络的 90° 旋转?麦克斯韦方程组的几何重构
人工智能·python·算法·机器学习·copilot·世界模型·物理ai
久久学姐1 小时前
【AI问答】python引入其他模块的对象
python·绝对导入·相对导入·目录结构·模块导入
脚踏实地皮皮晨2 小时前
003003001_Grid控件
开发语言·windows·算法·c#·visual studio
十年磨剑走天涯2 小时前
C++ STL 容器操作复杂度速查表
开发语言·c++
always_TT2 小时前
【Python requirements.txt 依赖管理】
开发语言·python
15Moonlight2 小时前
C++进阶(09):特殊类设计
开发语言·c++