回溯法之k着色问题

package main

import (
    "fmt"
)

type Graphic struct {
    edges [][]int
    colors int
    color []int
    flag int
}

func (g *Graphic) check(n int) int {
    nodes := len(g.edges[0])
    for i := 0; i < nodes; i++ {
        if g.color[i] == g.color[n] && i != n && g.edges[i][n] > 0 {
            return 0
        }
    }
    return 1
}

//递归回溯求解
func (g *Graphic) Recuirse(k int) int {
    nodes := len(g.edges[0])
    if k == nodes {  //递归经过最后一个顶点，说明找到了一条着色搜索路径, 返回true
        return 1
    } else {
        for c := 1; c <= g.colors; c++ {    //对第k个顶点遍历颜色数着色
            g.color[k] = c
            if g.check(k) > 0{        //若当前颜色合法， 递归寻找第k+1顶点的着色方案
                if g.Recuirse(k + 1) > 0{    //如果第i+1及以后的所有顶点着色成功， 反馈给第k-1的递归结果
                    return 1
                }
            }
        }
        return 0
    }
}

//迭代回溯求解
func (g *Graphic) Iterate() int {
    i := 0
    nodes := len(g.edges[0])
    for i >= 0 {    //着色失败， 表明第0个顶点遍历paint了所有颜色数， 都失败， 返回消息给虚顶点“-1"
        for g.color[i] <= g.colors {    //g.color[i]，这里i是变化的， 可以表示下一个顶点， 也可以在下一个顶点着色失败时重新定位到前一个顶点， 重新着色
            g.color[i]++
            if g.check(i) > 0 && i < nodes { //如果该顶点着色合法， i++进入到下一个顶点的着色过程
                i++
            }
            if i == nodes {    //最后一个顶点也着色成功， 跳出双循环， 返回true
                return 1
            }
        }    
        //第i个顶点遍历着色了所有颜色数， 都失败（g.color[i] > g.colors)，使i--， 对i--的八个顶点进行下一颜色的着色过程
        g.color[i] = 0
        i--
    }
    return 0
}

//打印两种实现方法的着色结果
func (g *Graphic) Paint(c int) {
    nodes := len(g.edges[0])
    g.colors = c
    g.color = make([]int, nodes)
    fmt.Println("recuirse paint:")
    if g.Recuirse(0) > 0 {
        for i := 0; i < nodes; i++ {
            fmt.Print(g.color[i], "\t")
        }
    } else {
        fmt.Println("so solution to paint")
    }
    g.color = make([]int, nodes)
    fmt.Println("\n iterate paint:")
    if g.Iterate() > 0 {
        for i := 0; i < nodes; i++ {
            fmt.Print(g.color[i], "\t")
        }
    } else {
        fmt.Println("so solution to paint")
    }

}


func main() {
    g := &Graphic{edges: [][]int{{1, 1, 1, 0, 0}, {1, 1, 0, 1, 1}, {1, 0, 1, 1, 1}, {0, 1, 1, 1, 1}, {0, 1, 1, 1, 1}}}
    g.Paint(3)
}