Histórico e Descrição do Problema:

Eu tenho algum código que resolve o problema de coloração do gráfico (definido em geral como o problema de atribuir "cores" a um gráfico não direcionado, certificando-se de que não haja dois vértices conectados por uma aresta da mesma cor). Estou tentando implementar uma solução usando a propagação de restrições para melhorar a eficiência de um algoritmo de retorno recursivo padrão, mas estou executando o seguinte erro:

  File "C:\Users\danisg\Desktop\coloring\Solver.py", 
  line 99, in solve
  for color in self.domains[var]:
  RuntimeError: Set changed size during iteration

Aqui, para cada vértice, mantenho umset de possíveis valores particulares para esse vértice específico:

  self.domains = { var: set(self.colors) for var in self.vars }

Depois de fazer uma atribuição, propago essa restrição aos domínios vizinhos, para limitar o espaço de pesquisa:

  for key in node.neighbors:          # list of keys corresponding to adjacent vertices
      if color in self.domains[key]:  # remove now to prune possible choices
          self.domains[key].remove(color)

Não é aqui que o erro real é gerado (no meu código, indico onde está o problema em umtry-except bloco), mas pode ser a fonte do problema.

Minha pergunta:

Eu tenho a idéia certa, aqui, se não a implementação correta? Mais ao ponto, como posso corrigir isso? Além disso, é necessário manter umdomains dicionário? Ou poderíamos fazerdomain uma propriedade de cada nó no gráfico?

Meu código:

Aqui está osolve função em que esse código é chamado:

def solve(self):

    uncolored = [var for var in self.vars if self.map[var].color == None]
    if len(uncolored) == 0:
        return True

    var  = min(uncolored, key = lambda x: len(self.domains[var]))
    node = self.map[var]
    old  = { var: set(self.domains[var]) for var in self.vars }

    for color in self.domains[var]:

        if not self._valid(var, color):
            continue


        self.map[var].color = color
        for key in node.neighbors:

            if color in self.domains[key]:
                self.domains[key].remove(color)

        try:
            if self.solve():
                return True
        except:
            print('happening now')


        self.map[var].color = None
        self.domains = old


    return False

Minha implementação usa umNode objeto:

class Solver:

    class Node:

        def __init__(self, var, neighbors, color = None, domain = set()):

            self.var       = var
            self.neighbors = neighbors
            self.color     = color
            self.domain    = domain

        def __str__(self):
            return str((self.var, self.color))



    def __init__(self, graph, K):

        self.vars    = sorted( graph.keys(), key = lambda x: len(graph[x]), reverse = True )  # sort by number of links; start with most constrained
        self.colors  = range(K)
        self.map     = { var: self.Node(var, graph[var]) for var in self.vars }
        self.domains = { var: set(self.colors)           for var in self.vars }

Aqui estão duas outras funções que são usadas / são úteis:

def validate(self):

    for var in self.vars:
        node = self.map[var]

        for key in node.neighbors:
            if node.color == self.map[key].color:
                return False

    return True

def _valid(self, var, color):

    node = self.map[var]

    for key in node.neighbors:

        if self.map[key].color == None:
            continue

        if self.map[key].color == color:
            return False

    return True

Dados e exemplo para os quais o código está falhando:

O gráfico de exemplo que estou usando pode ser encontradoaqui.

A função para ler os dados:

def read_and_make_graph(input_data):

    lines = input_data.split('\n')

    first_line = lines[0].split()
    node_count = int(first_line[0])
    edge_count = int(first_line[1])

    graph = {}
    for i in range(1, edge_count + 1):
        line  = lines[i]
        parts = line.split()
        node, edge = int(parts[0]), int(parts[1])

        if node in graph:
            graph[node].add(edge)

        if edge in graph:
            graph[edge].add(node)

        if node not in graph:
            graph[node] = {edge}

        if edge not in graph:
            graph[edge] = {node}

    return graph

Deve ser chamado da seguinte maneira:

file_location = 'C:\\Users\\danisg\\Desktop\\coloring\\data\\gc_50_3'
input_data_file = open(file_location, 'r')
input_data = ''.join(input_data_file.readlines())
input_data_file.close()

graph  = read_and_make_graph(input_data)
solver = Solver(graph, 6)  # a 6 coloring IS possible

print(solver.solve())      # True if we solved; False if we didn't