美国地图的四色定理Java实现

我正在尝试为每个状态指定一种颜色，以便没有两个相邻的状态共享相同的颜色（）。程序将输出每个状态及其颜色

我正在阅读48个州（2个未连接）的以下格式的文本文件：

例如：

阿拉巴马州与佛罗里达州、密西西比州、田纳西州和乔治亚州接壤

阿肯色州与路易斯安那、德克萨斯等州接壤

这是我目前的代码：

MapColor.java    

import java.io.*;
import java.util.*;

public class MapColor {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        ArrayList <String> statestemp = new ArrayList <String> ();
        ArrayList <State> states = new ArrayList <State> ();

        // read in each line
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("usa.txt"));
        String line = null;
        while ((line = reader.readLine()) != null) {
            statestemp.add(line);
        }
        reader.close();

        // create all state objects and adjacencies
        for (int i = 0; i < statestemp.size(); i++) {
            State st = new State();
            String[] str = statestemp.get(i).split(",");
            st.setName(str[0]);
            for (int j = 1; j < str.length; j++) {
                st.addAdj(str[j]);
            }
            states.add(st);
        }

        // set colors


        // print out states and adjacencies
        for (State s : states) {
            System.out.println("Name: " + s.getName());
            System.out.println("Color: " + s.getColor());
            System.out.print("Adj: ");
            s.getAdj();
            System.out.println();
            System.out.println();
        }

    }
}

MapColor.java
导入java.io.*；
导入java.util.*；
公共类MapColor{
公共静态void main（字符串[]args）引发IOException{
ArrayList statemp=新的ArrayList（）；
ArrayList states=新的ArrayList（）；
//读每一行
BufferedReader=新的BufferedReader（新的文件阅读器（“usa.txt”）；
字符串行=null；
而（（line=reader.readLine（））！=null）{
statestemp.add（行）；
}
reader.close（）；
//创建所有状态对象和邻接
对于（int i=0；i

及

State.java
导入java.util.ArrayList；
公共阶级国家{
公共字符串n=null；
公共int c=0；
public ArrayList adj=新的ArrayList（）；
公共字符串getName（）{
返回n；
}
公共void集合名（字符串名）{
这个.n=名称；
}
public int getColor（）{
返回c；
}
公共void setColor（int-color）{
c=颜色；
}
公共void addAdj（字符串s）{
此项修改添加项；
}
公共数组列表getAdj（）{
归还这个；
}
}

我正处于我想要开始分配颜色的时候，但我不确定如何进行比较

---

如有任何建议，将不胜感激

我会把可用的颜色排成一个队列，并在每个状态下迭代分配（即排队/排队）颜色。这是贪婪着色背后的基本思想：。这可能不是最优的，但您只有48个顶点（是的，我认为这是一个图形）。

四色映射算法非常复杂，您必须在代码中处理1476个特殊情况。如果您可以多使用一种颜色，那么五色映射算法将满足您的要求，而且更简单，并且有一个

对于美国地图的特殊情况，有许多州的邻居少于五个（例如佛罗里达州），因此您只需解决算法的第一种情况，即：

将地图转换为图形（看起来您已经完成了此操作，或者已接近邻接列表）

在图上选择一个邻居少于五个的节点（状态），并将其从图中删除。这将降低图形的复杂性，并可能导致以前有五个或更多邻居的某些节点现在少于五个

从更新的图中选择另一个邻居少于五个的节点并将其删除

继续，直到从图形中删除所有节点

按与删除节点相反的顺序将节点添加回图形（请考虑堆栈）

使用任何当前邻居都不使用的颜色为添加的节点着色

继续，直到在整个图形中着色为止

---

在本例中，您可以做的是创建State类，以便它能够自行知道周围有多少个状态，以及它们的颜色。通过这种方式，您可以创建一个方法来检查任何相邻状态是否具有相同的颜色（或者该状态是否具有有效的颜色）。这样，您就可以在状态中循环并检查每个状态的颜色是否有效

另外，这将允许您实现一种方法来评估状态应该是哪种颜色，方法是询问所有相邻状态的颜色，然后只为该状态指定任何未返回的颜色。你们可以从我们的一个角落开始，然后以这种方式继续下去

---

希望这能帮助你解决你的问题

我建议对可能的状态->颜色函数进行深入的搜索。这可能很不正常，但由于输入是静态的，所以输出可以是程序的一部分。因此，您可以通过从现有文档中提取颜色来解决着色问题：）

MapColor.java    

import java.io.*;
import java.util.*;

public class MapColor {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        ArrayList <String> statestemp = new ArrayList <String> ();
        ArrayList <State> states = new ArrayList <State> ();

        // read in each line
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("usa.txt"));
        String line = null;
        while ((line = reader.readLine()) != null) {
            statestemp.add(line);
        }
        reader.close();

        // create all state objects and adjacencies
        for (int i = 0; i < statestemp.size(); i++) {
            State st = new State();
            String[] str = statestemp.get(i).split(",");
            st.setName(str[0]);
            for (int j = 1; j < str.length; j++) {
                st.addAdj(str[j]);
            }
            states.add(st);
        }

        // set colors


        // print out states and adjacencies
        for (State s : states) {
            System.out.println("Name: " + s.getName());
            System.out.println("Color: " + s.getColor());
            System.out.print("Adj: ");
            s.getAdj();
            System.out.println();
            System.out.println();
        }

    }
}

State.java

import java.util.ArrayList;

public class State {

    public String n = null;
    public int c = 0;
    public ArrayList <String> adj = new ArrayList <String> ();

    public String getName() {
        return n;
    }
    public void setName(String name) {
        this.n = name;
    }
    public int getColor() {
        return c;
    }
    public void setColor(int color) {
        this.c = color;
    }
    public void addAdj(String s) {
        this.adj.add(s);
    }
    public ArrayList <String> getAdj() {
        return this.adj;
    }
}