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算法java实现--回溯法--图的m着色问题

(转自:http://blog.csdn.net/lican19911221/article/details/26264471)

图的m着色问题的Java实现(回溯法)

具体问题描述以及C/C++实现参见网址

http://blog.csdn.NET/lican19911221/article/details/26228345

/** * 着色问题 * @author Lican * */public class Coloring {    int n;//图的顶点数    int m;//可用颜色数    int[][] a;//图的邻接矩阵    int[] x;//当前解    long sum;//当前已找到的可m着色方案数    public long mcoloring(int mm,int nn,int[][] aa){        n=nn;        a=aa;        x=new int[n+1];        m=mm;        sum=0;        backtrack(1);        return sum;    }    public void backtrack(int t){        if(t>n){            sum++;            for(int i=1;i<=n;i++)                System.out.print(x[i]+" ");            System.out.println();        }else{            for(int i=1;i<=m;i++){                x[t]=i;                if(ok(t))//剪枝函数                    backtrack(t+1);                x[t]=0;            }        }    }    public boolean ok(int k){        for(int j=1;j<=n;j++){            if(a[k][j]==1&&x[j]==x[k])//某条边的两个顶点着不同颜色;a[k][j]=1表示某条边(即边集E中的边)                return false;        }        return true;    }    public static void main(String[] args) {        //int n=5;        //int m=3;        //int[][] a={{-1,-1,-1,-1,-1,-1},{-1,0,1,1,1,0},{-1,1,0,1,1,1},{-1,1,1,0,1,0},{-1,0,1,1,0,1},{-1,0,1,0,1,0}};        //int n=4;        //int m=4;        //int[][] a={{-1,-1,-1,-1,-1},{-1,0,1,1,0},{-1,1,0,1,1},{-1,1,1,0,1},{-1,0,1,1,0}};                int n=5;        int m=5;        int[][] a={{-1,-1,-1,-1,-1,-1},{-1,0,1,1,1,0},{-1,1,0,1,1,1},{-1,1,1,0,1,0},{-1,1,1,1,0,1},{-1,0,1,0,1,0}};        Coloring c=new Coloring();        System.out.println("着色方案如下:");        long sum=c.mcoloring(m, n, a);        System.out.println("可行的着色方案数目为:"+sum);    }}/* 测试数据:int n=4;int m=4;int[][] a={{-1,-1,-1,-1,-1},{-1,0,1,1,0},{-1,1,0,1,1},{-1,1,1,0,1},{-1,0,1,1,0}};  输出: 着色方案如下:1 2 3 1 1 2 3 4 1 2 4 1 1 2 4 3 1 3 2 1 1 3 2 4 1 3 4 1 1 3 4 2 1 4 2 1 1 4 2 3 1 4 3 1 1 4 3 2 2 1 3 2 2 1 3 4 2 1 4 2 2 1 4 3 2 3 1 2 2 3 1 4 2 3 4 1 2 3 4 2 2 4 1 2 2 4 1 3 2 4 3 1 2 4 3 2 3 1 2 3 3 1 2 4 3 1 4 2 3 1 4 3 3 2 1 3 3 2 1 4 3 2 4 1 3 2 4 3 3 4 1 2 3 4 1 3 3 4 2 1 3 4 2 3 4 1 2 3 4 1 2 4 4 1 3 2 4 1 3 4 4 2 1 3 4 2 1 4 4 2 3 1 4 2 3 4 4 3 1 2 4 3 1 4 4 3 2 1 4 3 2 4 可行的着色方案数目为:48=======================================================测试数据int n=5;int m=3;int[][] a={{-1,-1,-1,-1,-1,-1},{-1,0,1,1,1,0},{-1,1,0,1,1,1},{-1,1,1,0,1,0},{-1,0,1,1,0,1},{-1,0,1,0,1,0}};输出:着色方案如下:1 2 3 1 3 1 3 2 1 2 2 1 3 2 3 2 3 1 2 1 3 1 2 3 2 3 2 1 3 1 可行的着色方案数目为:6=================================================================测试数据int n=5;int m=5;int[][] a={{-1,-1,-1,-1,-1,-1},{-1,0,1,1,1,0},{-1,1,0,1,1,1},{-1,1,1,0,1,0},{-1,1,1,1,0,1},{-1,0,1,0,1,0}};输出:着色方案如下:1 2 3 4 1 1 2 3 4 3 1 2 3 4 5 1 2 3 5 1 1 2 3 5 3 1 2 3 5 4 1 2 4 3 1 1 2 4 3 4 1 2 4 3 5 1 2 4 5 1 1 2 4 5 3 1 2 4 5 4 1 2 5 3 1 1 2 5 3 4 1 2 5 3 5 1 2 5 4 1 1 2 5 4 3 1 2 5 4 5 1 3 2 4 1 1 3 2 4 2 1 3 2 4 5 1 3 2 5 1 1 3 2 5 2 1 3 2 5 4 1 3 4 2 1 1 3 4 2 4 1 3 4 2 5 1 3 4 5 1 1 3 4 5 2 1 3 4 5 4 1 3 5 2 1 1 3 5 2 4 1 3 5 2 5 1 3 5 4 1 1 3 5 4 2 1 3 5 4 5 1 4 2 3 1 1 4 2 3 2 1 4 2 3 5 1 4 2 5 1 1 4 2 5 2 1 4 2 5 3 1 4 3 2 1 1 4 3 2 3 1 4 3 2 5 1 4 3 5 1 1 4 3 5 2 1 4 3 5 3 1 4 5 2 1 1 4 5 2 3 1 4 5 2 5 1 4 5 3 1 1 4 5 3 2 1 4 5 3 5 1 5 2 3 1 1 5 2 3 2 1 5 2 3 4 1 5 2 4 1 1 5 2 4 2 1 5 2 4 3 1 5 3 2 1 1 5 3 2 3 1 5 3 2 4 1 5 3 4 1 1 5 3 4 2 1 5 3 4 3 1 5 4 2 1 1 5 4 2 3 1 5 4 2 4 1 5 4 3 1 1 5 4 3 2 1 5 4 3 4 2 1 3 4 2 2 1 3 4 3 2 1 3 4 5 2 1 3 5 2 2 1 3 5 3 2 1 3 5 4 2 1 4 3 2 2 1 4 3 4 2 1 4 3 5 2 1 4 5 2 2 1 4 5 3 2 1 4 5 4 2 1 5 3 2 2 1 5 3 4 2 1 5 3 5 2 1 5 4 2 2 1 5 4 3 2 1 5 4 5 2 3 1 4 1 2 3 1 4 2 2 3 1 4 5 2 3 1 5 1 2 3 1 5 2 2 3 1 5 4 2 3 4 1 2 2 3 4 1 4 2 3 4 1 5 2 3 4 5 1 2 3 4 5 2 2 3 4 5 4 2 3 5 1 2 2 3 5 1 4 2 3 5 1 5 2 3 5 4 1 2 3 5 4 2 2 3 5 4 5 2 4 1 3 1 2 4 1 3 2 2 4 1 3 5 2 4 1 5 1 2 4 1 5 2 2 4 1 5 3 2 4 3 1 2 2 4 3 1 3 2 4 3 1 5 2 4 3 5 1 2 4 3 5 2 2 4 3 5 3 2 4 5 1 2 2 4 5 1 3 2 4 5 1 5 2 4 5 3 1 2 4 5 3 2 2 4 5 3 5 2 5 1 3 1 2 5 1 3 2 2 5 1 3 4 2 5 1 4 1 2 5 1 4 2 2 5 1 4 3 2 5 3 1 2 2 5 3 1 3 2 5 3 1 4 2 5 3 4 1 2 5 3 4 2 2 5 3 4 3 2 5 4 1 2 2 5 4 1 3 2 5 4 1 4 2 5 4 3 1 2 5 4 3 2 2 5 4 3 4 3 1 2 4 2 3 1 2 4 3 3 1 2 4 5 3 1 2 5 2 3 1 2 5 3 3 1 2 5 4 3 1 4 2 3 3 1 4 2 4 3 1 4 2 5 3 1 4 5 2 3 1 4 5 3 3 1 4 5 4 3 1 5 2 3 3 1 5 2 4 3 1 5 2 5 3 1 5 4 2 3 1 5 4 3 3 1 5 4 5 3 2 1 4 1 3 2 1 4 3 3 2 1 4 5 3 2 1 5 1 3 2 1 5 3 3 2 1 5 4 3 2 4 1 3 3 2 4 1 4 3 2 4 1 5 3 2 4 5 1 3 2 4 5 3 3 2 4 5 4 3 2 5 1 3 3 2 5 1 4 3 2 5 1 5 3 2 5 4 1 3 2 5 4 3 3 2 5 4 5 3 4 1 2 1 3 4 1 2 3 3 4 1 2 5 3 4 1 5 1 3 4 1 5 2 3 4 1 5 3 3 4 2 1 2 3 4 2 1 3 3 4 2 1 5 3 4 2 5 1 3 4 2 5 2 3 4 2 5 3 3 4 5 1 2 3 4 5 1 3 3 4 5 1 5 3 4 5 2 1 3 4 5 2 3 3 4 5 2 5 3 5 1 2 1 3 5 1 2 3 3 5 1 2 4 3 5 1 4 1 3 5 1 4 2 3 5 1 4 3 3 5 2 1 2 3 5 2 1 3 3 5 2 1 4 3 5 2 4 1 3 5 2 4 2 3 5 2 4 3 3 5 4 1 2 3 5 4 1 3 3 5 4 1 4 3 5 4 2 1 3 5 4 2 3 3 5 4 2 4 4 1 2 3 2 4 1 2 3 4 4 1 2 3 5 4 1 2 5 2 4 1 2 5 3 4 1 2 5 4 4 1 3 2 3 4 1 3 2 4 4 1 3 2 5 4 1 3 5 2 4 1 3 5 3 4 1 3 5 4 4 1 5 2 3 4 1 5 2 4 4 1 5 2 5 4 1 5 3 2 4 1 5 3 4 4 1 5 3 5 4 2 1 3 1 4 2 1 3 4 4 2 1 3 5 4 2 1 5 1 4 2 1 5 3 4 2 1 5 4 4 2 3 1 3 4 2 3 1 4 4 2 3 1 5 4 2 3 5 1 4 2 3 5 3 4 2 3 5 4 4 2 5 1 3 4 2 5 1 4 4 2 5 1 5 4 2 5 3 1 4 2 5 3 4 4 2 5 3 5 4 3 1 2 1 4 3 1 2 4 4 3 1 2 5 4 3 1 5 1 4 3 1 5 2 4 3 1 5 4 4 3 2 1 2 4 3 2 1 4 4 3 2 1 5 4 3 2 5 1 4 3 2 5 2 4 3 2 5 4 4 3 5 1 2 4 3 5 1 4 4 3 5 1 5 4 3 5 2 1 4 3 5 2 4 4 3 5 2 5 4 5 1 2 1 4 5 1 2 3 4 5 1 2 4 4 5 1 3 1 4 5 1 3 2 4 5 1 3 4 4 5 2 1 2 4 5 2 1 3 4 5 2 1 4 4 5 2 3 1 4 5 2 3 2 4 5 2 3 4 4 5 3 1 2 4 5 3 1 3 4 5 3 1 4 4 5 3 2 1 4 5 3 2 3 4 5 3 2 4 5 1 2 3 2 5 1 2 3 4 5 1 2 3 5 5 1 2 4 2 5 1 2 4 3 5 1 2 4 5 5 1 3 2 3 5 1 3 2 4 5 1 3 2 5 5 1 3 4 2 5 1 3 4 3 5 1 3 4 5 5 1 4 2 3 5 1 4 2 4 5 1 4 2 5 5 1 4 3 2 5 1 4 3 4 5 1 4 3 5 5 2 1 3 1 5 2 1 3 4 5 2 1 3 5 5 2 1 4 1 5 2 1 4 3 5 2 1 4 5 5 2 3 1 3 5 2 3 1 4 5 2 3 1 5 5 2 3 4 1 5 2 3 4 3 5 2 3 4 5 5 2 4 1 3 5 2 4 1 4 5 2 4 1 5 5 2 4 3 1 5 2 4 3 4 5 2 4 3 5 5 3 1 2 1 5 3 1 2 4 5 3 1 2 5 5 3 1 4 1 5 3 1 4 2 5 3 1 4 5 5 3 2 1 2 5 3 2 1 4 5 3 2 1 5 5 3 2 4 1 5 3 2 4 2 5 3 2 4 5 5 3 4 1 2 5 3 4 1 4 5 3 4 1 5 5 3 4 2 1 5 3 4 2 4 5 3 4 2 5 5 4 1 2 1 5 4 1 2 3 5 4 1 2 5 5 4 1 3 1 5 4 1 3 2 5 4 1 3 5 5 4 2 1 2 5 4 2 1 3 5 4 2 1 5 5 4 2 3 1 5 4 2 3 2 5 4 2 3 5 5 4 3 1 2 5 4 3 1 3 5 4 3 1 5 5 4 3 2 1 5 4 3 2 3 5 4 3 2 5 可行的着色方案数目为:360 */

 

算法java实现--回溯法--图的m着色问题