一、蚁群算法是什么?
蚁群算法是模拟蚂蚁觅食的原理,设计出的一种群集智能算法。
蚂蚁在觅食过程中能够在其经过的路径上留下一种称为信息素的物质,并在觅食过程中能够感知这种物质的强度,并指导自己行动的方向,它们总是朝着该物质强度高的方向移动,这就形成一种类似正反馈的机制,这样经过一段时间后,整个蚁群就会沿着最短路径到达食物源了。
受到蚁群觅食的启发,于20世纪90年代意大利学者Dorigo、Maniezzo等人首先提出了蚁群系统。他们对其进行了研究,成功的使用蚁群算法解决了旅行商问题(TSP问题)。
二、图着色问题
图着色问题(Graph Coloring Problem)最早起源于“四色猜想”。19世纪英国的一位数学家提出了地图着色问题,这个问题他没能解决,不过当时的一位青年科学家提出使用四种颜色就可给地图着色,并且该地图相邻的区域所着的颜色不同,不过他没给出证明,这就是后来所说的“四色猜想”。虽然没有科学的理论来证明“四色猜想”,但是大多数人认为“四色猜想”是正确的,即对于一个平面,能仅用四种颜色就能对其进行着色,并且使得相邻部分颜色不相同。
图着色问题中所说的图一般是指数据结构中的图,由顶点和连接顶点的边构成。
虽说图着色问题看着挺简单的,看起来只要一遍遍的遍历就完事了,但是随着图的顶点的增加,时间花销越来越高,十分影响性能。所以研究该问题的人想出一系列如贪心算法、禁忌搜索算法、模拟退火算法、遗传算法、DNA 算法