基础概念: 单调着色是指为有向图的顶点着色,使得对于每一条有向边(u, v),顶点u的颜色严格小于顶点v的颜色。这种着色方式有助于在某些算法中优化性能,特别是在需要按顺序处理顶点的场景中。
相关优势:
类型与应用场景:
示例代码: 以下是一个简单的Python示例,展示如何对有向图进行正向单调着色:
from collections import defaultdict
class Graph:
def __init__(self, vertices):
self.V = vertices
self.graph = defaultdict(list)
def add_edge(self, u, v):
self.graph[u].append(v)
def topological_sort_util(self, v, visited, stack):
visited[v] = True
for i in self.graph[v]:
if not visited[i]:
self.topological_sort_util(i, visited, stack)
stack.insert(0, v)
def topological_sort(self):
visited = [False] * self.V
stack = []
for i in range(self.V):
if not visited[i]:
self.topological_sort_util(i, visited, stack)
return stack
def monotone_coloring(self):
topo_order = self.topological_sort()
colors = [-1] * self.V
color = 0
for vertex in topo_order:
visited = [False] * self.V
for neighbor in self.graph[vertex]:
if colors[neighbor] != -1:
visited[colors[neighbor]] = True
while visited[color]:
color += 1
colors[vertex] = color
return colors
# 示例用法
g = Graph(6)
g.add_edge(5, 2)
g.add_edge(5, 0)
g.add_edge(4, 0)
g.add_edge(4, 1)
g.add_edge(2, 3)
g.add_edge(3, 1)
print("单调着色结果:", g.monotone_coloring())
遇到的问题及解决方法:
原因分析:
解决方法:
通过上述方法和示例代码,可以有效地对有向图进行单调着色,并解决相关问题。
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