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
apocelipes8 小时前
常用编程语言和库的正则表达式性能对比
c语言·c++·python·性能优化·golang·开发工具和环境
用户83562907805110 小时前
使用 Python 在 PDF 中创建与管理书签
后端·python
MeixianAgent15 小时前
Python 回测数据入口怎么验?历史 K 线入库前先做 5 个检查
后端·python
咕白m62518 小时前
用 Python 实现一键批量查找与替换 Excel 数据
后端·python
SelectDB1 天前
Apache Doris Python UDF:让 SQL 直接调用 Python 生态,支撑 Agent 时代复杂业务逻辑
大数据·数据库·python
荣码2 天前
GraphRAG:普通RAG只能回答"点"的问题,我踩了4个坑才搞懂
java·python
金銀銅鐵2 天前
[Python] 基于欧几里得算法,实现分数约分计算器
python·数学
Lyn_Li2 天前
Kaggle Top 5 | 198只股票、200条数据的金融预测——BattleFin高分方案从零复现
python·kaggle·比赛复盘·金融预测
小九九的爸爸2 天前
前端想要入门Agent开发,要具备哪些Python基础?
python·agent·ai编程
阿耶同学3 天前
手把手教你用 LangGraph 搭建三层嵌套 Agent 架构
python·程序员