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圖形着色算法英文解釋翻譯、圖形着色算法的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯:

【計】 graph colouring algorithm

分詞翻譯:

圖形的英語翻譯:

delineation; figure; graph; logo
【計】 G; graph; graphics
【醫】 figure

着色算法的英語翻譯:

【計】 colouring algorithm

專業解析

圖形着色算法(Graph Coloring Algorithm)是圖論中的核心問題之一,指在滿足特定約束條件下為圖的頂點、邊或區域分配顔色的數學方法。其核心目标是通過最小顔色數實現相鄰元素(如頂點或邊)顔色不重複的分配規則。該算法在計算機科學、運籌學等領域有廣泛應用。

定義與核心概念

  1. 基本定義

    圖形着色算法要求相鄰頂點(adjacent vertices)或相鄰邊(adjacent edges)不得使用相同顔色。例如,在地圖着色問題中,相鄰國家需分配不同顔色,四色定理(Four Color Theorem)證明四種顔色足以滿足平面地圖的着色需求。

  2. 關鍵參數

    • 色數(Chromatic Number):完成着色所需的最小顔色數量,是圖的重要屬性。
    • NP難問題(NP-Hard):多數圖形着色問題屬于計算複雜度理論中的NP難問題,需借助啟發式算法求解。

應用場景

  1. 實際應用

    包括地圖着色(Cartography)、電路闆設計(避免信號幹擾)、排課系統(避免時間沖突)以及無線通信中的頻率分配(Frequency Allocation)。

  2. 算法類型

    常見算法包括貪心算法(Greedy Algorithm)、回溯法(Backtracking)和基于遺傳算法的優化方法,如Welsh-Powell算法通過頂點度數排序實現高效着色。

經典案例與理論

四色定理是圖形着色領域的裡程碑,由數學家Kenneth Appel與Wolfgang Haken于1976年借助計算機輔助證明,其結論表明任何平面圖均可四色着色。該定理的證明過程推動了計算機輔助證明方法的發展。

參考資料

網絡擴展解釋

圖着色算法是一種為圖(由節點和邊組成的結構)的節點分配顔色的方法,其核心目标是确保相鄰節點顔色不同。以下是其關鍵要點:

一、基本概念

  1. 判定問題
    判斷給定圖是否能用 ( m ) 種顔色滿足相鄰節點顔色不同。例如,四色定理指出任何平面圖最多需要4種顔色即可完成合法着色。

  2. 優化問題
    尋找圖着色所需的最小顔色數(稱為色數),例如樹結構的色數為2,而複雜圖可能需要更多顔色。

二、算法思想

三、應用場景

  1. 地圖着色:相鄰國家/地區使用不同顔色區分。
  2. 課程調度:避免同一時間段安排沖突課程。
  3. 頻譜分配:無線通信中防止相鄰頻段幹擾。

四、實現示例(回溯法)

  1. 檢查當前節點顔色是否與相鄰節點沖突;
  2. 若無沖突,遞歸處理下一節點;
  3. 若所有顔色嘗試失敗,回溯到上一節點重新選擇顔色。

五、複雜度與挑戰

如需具體代碼實現或更詳細步驟,可參考來源中的高權威性博客(如、5、6)。

分類

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