c++实现回溯算法解决图的M着色问题

c++实现回溯算法解决图的M着色问题

开发环境：eclipse+MINGW
编程语言：C++
主程序main.cpp
算法程序mColor.h

输入文件  input.txt
文本文件中每一行表示第I个国家相邻的国家编号

/*
 * Main.cpp
 *
 *  Created on: 2012-10-20
 *      Author: Wizholy
 */


#include<iostream>
#include"mColor.h"
#include<iomanip>
#include<string>
//#include"mColor.h"
using namespace std;
bool fileInit(int &n,int &max)//
{
return false;
}
int main()
{
	cout<<"图的M着色问题解决方法："<<endl<<"输入数据为："<<endl;
	Color col(7);
	if(!col.exploreMap(0,1)){cout<<"着色失败！"<<endl;return 0;}
	for(int i=0;i<col.number;i++)
	{
		cout<<"第"<<setw(3)<<"个国家的颜色是:";
		switch(col.x[i])
		{
			case 0: cout<<"NONE";break;
			case 1: cout<<"RED";break;
			case 2: cout<<"YELLOW";break;
			case 3: cout<<"GREEN";break;
			case 4: cout<<"BLUE";break;
		}
		cout<<endl;
	}
}

/*
 * mColor.h
 *
 *  Created on: 2012-10-20
 *      Author: Wizholy
 */
#ifndef MCOLOR_H_
#define MCOLOR_H_
#include<fstream>
#include<string>
#include<sstream>
#include<iomanip>
using namespace std;

class Color
{
public:
	int** map;
	int number;
	int *mapColors;
	int *x;
	Color(int num);
	void createMap(int n);
	void print(int n);
	bool exploreMap(int county,int color);

	bool okToMap(int county,int color);

	//获取第N个国家相邻国家的个数
	int length(int n)
	{
		int i=0;
		for(;i<1024;i++)
		{
			if(map[n][i]==-1) break;
			else i++;
		}
		return i;
	}
};
bool Color::exploreMap(int county,int color)
{
	if(county>=number) return true; //表示搜索完毕，
	if(okToMap(county,color))
	{
		x[county]=color;

		for(int j=1;j<=4;j++)
		{
			if(exploreMap(county+1,j))
				return true;
		}
	}
	return false;
}
bool Color::okToMap(int county,int color)
{
	for(int i=0;i<length(county);i++){
		int adjCounty=map[county][i];
		if(x[adjCounty]==color){
			return false;
		}
	}
	return true;
	//x[county]=RED;
}
//从文件中建立地图的数组
Color::Color(int num)
{
	createMap(num);
	number=num;
	x=new int[number];
	for(int i=0;i<number;i++)
	{
		x[i]=0;
	}
}
void Color::createMap(int n)
{
	ifstream in("input.txt");
	char buff[1024];
	map=new int*[n];

	for(int k=0;k<n;k++)
	{
		map[k]=new int[n];
		for(int p=0;p<n;p++){map[k][p]=-1;}
	}
	int i=0;
	while(!in.eof())
	{
		in.getline(buff,100);
		string str(buff);
		stringstream ss(str);
		int temp;
		int j=0;
		while(ss>>temp)
		{
			map[i][j]=temp;
			j++;
			cout<<setw(5)<<temp;
		}
		i++;
		cout<<endl;
	}
	in.close();

	print(i);
}
//打印结果矩阵

void Color::print(int n)
{
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		for(int j=0;j<n;j++)
		{
			if(map[i][j]!=-1)
				cout<<setw(5)<<map[i][j];
		}
		cout<<endl;
	}
}
#endif /* MCOLOR_H_ */

示例：input.txt

1 4 2 5
0 4 6 5
0 4 3 6 5
2 4 6
0 1 6 3 2
2 6 1 0
2 3 4 1 5

程序运行结果:

图的M着色问题解决方法：
输入数据为：
    1    4    2    5
    0    4    6    5
    0    4    3    6    5
    2    4    6
    0    1    6    3    2
    2    6    1    0
    2    3    4    1    5
    1    4    2    5
    0    4    6    5
    0    4    3    6    5
    2    4    6
    0    1    6    3    2
    2    6    1    0
    2    3    4    1    5
第个国家的颜色是:RED
第个国家的颜色是:YELLOW
第个国家的颜色是:YELLOW
第个国家的颜色是:RED
第个国家的颜色是:GREEN
第个国家的颜色是:GREEN
第个国家的颜色是:BLUE