当前位置:嗨网首页>书籍在线阅读

24-完美图解

  
选择背景色: 黄橙 洋红 淡粉 水蓝 草绿 白色 选择字体: 宋体 黑体 微软雅黑 楷体 选择字体大小: 恢复默认

5.4.3 完美图解

地图的7个区域转化成的无向连通图,如图5-47所示。

574.jpg

图5-47 无向连通图

如果现在用3种颜色(淡紫,茶色,水绿色)给该地图着色,那么该问题中每个结点所着的颜色均有3种选择(m=3),7个结点所着的颜色组合是一个可能解。

(1)开始搜索第1层(t=1)

扩展A结点第一个分支,首先判断是否满足约束条件,因为之前还未着色任何结点,满足约束条件。扩展该分支,令1号结点着1号色(淡紫),即x[1]=1,生成B。搜索过程和着色方案如图5-48和图5-49所示。

575.jpg

图5-48 搜索过程

576.jpg

图5-49 着色方案

(2)扩展B结点(t=2)

扩展第一个分支x[2]=1,首先判断2号结点是否和前面已确定色号的结点(1号)有边相连且色号相同,不满足约束条件,剪掉该分支。然后沿着x[2]=2扩展,2号结点和前面已确定色号的结点(1号)有边相连,但色号不相同,满足约束条件,扩展该分支,令2号结点着2号色(茶色),即x[2]=2,生成C。搜索过程和着色方案如图5-50和图5-51所示。

577.jpg

图5-50 搜索过程

578.jpg

图5-51 着色方案

(3)扩展C结点(t=3)

扩展第一个分支x[3]=1,首先判断3号结点是否和前面已确定的结点(1、2号)有边相连且色号相同,3号结点和1结点有边相连且色号相同,不满足约束条件,剪掉该分支。然后沿着x[3]=2扩展,3号结点和前面已确定色号的结点(2号)有边相连且色号相同,不满足约束条件,剪掉该分支。然后沿着x[3]=3扩展,3号结点和前面已确定色号的结点(1、2号)有边相连且色号均不相同,满足约束条件,扩展该分支,令3号结点着3号色(水绿色),即令x[3]=3,生成D。搜索过程和着色方案如图5-52和图5-53所示。

579.jpg

图5-52 搜索过程

580.jpg

图5-53 着色方案

(4)扩展D结点(t=4)

扩展第一个分支x[4]=1,首先判断4号结点是否和前面已确定的结点(1、2、3号)有边相连且色号相同,4号结点和1结点有边相连且色号相同,不满足约束条件,剪掉该分支。然后沿着x[4]=2扩展,4号结点和前面已确定色号的结点(1、3号)有边相连,但色号均不同,满足约束条件,扩展该分支,令4号结点着2号色(茶色),令x[4]=2,生成E。搜索过程和着色方案如图5-54和图5-55所示。

581.jpg

图5-54 搜索过程

582.jpg

图5-55 着色方案

(5)扩展E结点(t=5)

扩展第一个分支x[5]=1,首先判断5号结点是否和前面已确定的结点(1、2、3、4号)有边相连且色号相同,5号结点和前面已确定色号的结点(2、3、4号)有边相连,但色号均不同,满足约束条件,扩展该分支,令5号结点着1号色(淡紫色),令x[5]=1,生成F。搜索过程和着色方案如图5-56和图5-57所示。

583.jpg

图5-56 搜索过程

584.jpg

图5-57 着色方案

(6)扩展F结点(t=6)

扩展第一个分支x[6]=1,首先判断6号结点是否和前面已确定的结点(1、2、3、4、5号)有边相连且色号相同,6号结点和前面已确定色号的结点(5号)有边相连,且色号相同,不满足约束条件,剪掉该分支。然后沿着x[6]=2扩展,6号结点和前面已确定色号的结点(5号)有边相连,但色号不同,满足约束条件,扩展该分支,令6号结点着2号色(茶色),令x[6]=2,生成G。搜索过程和着色方案如图5-58和图5-59所示。

585.jpg

图5-58 搜索过程

586.jpg

图5-59 着色方案

(7)扩展G结点(t=7)

扩展第一个分支x[7]=1,首先判断7号结点是否和前面已确定的结点(1、2、3、4、5、6号)有边相连且色号相同,7号结点和前面已确定色号的结点(5号)有边相连,且色号相同,不满足约束条件,剪掉该分支。然后沿着x[7]=2扩展,7号结点和前面已确定色号的结点(4、6号)有边相连,且色号相同,不满足约束条件,剪掉该分支。然后沿着x[7]=3扩展,7号结点和前面已确定色号的结点(4、5、6号)有边相连,但色号不同,满足约束条件,扩展该分支,令7号结点着3号色(水绿色),令x[7]=3,生成H。搜索过程和着色方案如图5-60和图5-61所示。

587.jpg

图5-60 搜索过程

588.jpg

图5-61 着色方案

(8)扩展H结点(t=8)。t>n,找到一个可行解,输出该可行解{1,2,3,2,1,2,3},回溯到最近的活结点G。

(9)重新扩展G结点(t=7)。G的m(m=3)个孩子均已考查完毕,成为死结点,回溯到最近的活结点F。

(10)继续搜索,又找到第二种着色方案,输出该可行解{1,3,2,3,1,3,2}。搜索过程和着色方案如图5-62和图5-63所示。

589.jpg

图5-62 搜索过程

590.jpg

图5-63 着色方案

(11)继续搜索,又找到4个可行解,分别是{2,1,3,1,2,1,3}、{2,3,1,3,2,3,1}、{3,1,2,1,3,1,2}、{3,2,1,2,3,2,1}。