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
ServBay10 小时前
9 个 Python 第三方库推荐,不用 AI 都好像多出一个团队
后端·python
用户83562907805110 小时前
如何使用 Python 添加和管理 Excel 批注(完整示例)
后端·python
用户83562907805110 小时前
使用 Python 管理 Excel 工作表:创建、复制、删除与重命名
后端·python
荣码19 小时前
LangGraph多Agent协作:3个Agent干活比1个强,但我踩了4个坑
java·python
用户8356290780511 天前
Python 操作 PDF 附件:添加、查看与管理指南
后端·python
宇宙之一粟2 天前
乐企版式文件生成平台
java·后端·python
学测绘的小杨2 天前
CompassFusion:一个从 GNSS 到 GNSS/INS 组合导航的独立工程包
python
zzzzzz3103 天前
当产品经理说这个很简单:我用Python自动化处理奇葩需求的实战指南
python·pycharm·产品经理
雪隐3 天前
个人电脑玩AI-06让5060 Ti给你打工——不光能画画,Qwen3-TTS还能学人说话,连我老板都信了!
人工智能·后端·python
兵慌码乱3 天前
面向桌面端的资产管理系统分层架构设计与核心模块实现
python·系统架构·sqlite·pyqt5·数据库设计·桌面应用开发·mvc架构