TSP 旅行商問題 遺傳演算法

問題描述

對於n組城市座標，尋找最短路徑使其經過所有城市並回到起點。

1 37 52

2 49 49
3 52 64
4 20 26
5 40 30
6 21 47
7 17 63
8 31 62
9 52 33
10 51 21
11 42 41
12 31 32
13 5 25
14 12 42
15 36 16
16 52 41
17 27 23
18 17 33
19 13 13
20 57 58
21 62 42
22 42 57
23 16 57
24 8 52
25 7 38
26 27 68
27 30 48
28 43 67
29 58 48
30 58 27
31 37 69
32 38 46
33 46 10
34 61 33
35 62 63
36 63 69
37 32 22
38 45 35
39 59 15
40 5 6
41 10 17
42 21 10
43 5 64
44 30 15
45 39 10
46 32 39
47 25 32
48 25 55
49 48 28
50 56 37
51 30 40
最優解：426

1、初始化種群，隨機產生多組可行解；

2、開始迴圈；

2.a、選擇，計算種群中每個個體的適應值，根據適應值選擇出新的種群替換原來的種群，使得適應值越大的個體被保留下來的可能越大；

2.b、交叉，將種群中的個體兩兩相鄰組合，對每對個體都有一定的交叉概率，使得其交叉互換部分，產生新的兩個個體，替換源個體；

2.c、變異，對種群中的每個個體，都有一定的變異概率，使該個體的部分變異；

3、退出迴圈體，新種群中的最優解達到目標；

1、初始化種群，隨機產生多組可行解；

2、開始迴圈；

2.a、選擇，計算種群中每個個體的適應值，根據適應值選擇出新的種群替換原來的種群，使得適應值越大的個體被保留下來的可能越大；

2.b、交叉，將種群中的個體兩兩相鄰組合，對每對個體都有一定的交叉概率，使得其交叉互換相同長度的部分城市序列，產生新的兩個個體，合法化後替換源個體；

2.c、變異，對種群中的每個個體即每個序列，都有一定的變異概率，使該個體的部分變異，即隨機選擇序列中的兩個城市，交換其順序；

3、退出迴圈體，迭代次數控制迴圈結束；

【注1】適應值為路徑總長的倒數；

【注2】交叉部分可能會產生不合法的後代，所以需要用函式處理一下，使其合法，即路徑中不存在重複節點；

種群數量 pop_size = 300；

變異概率 u = 0.1；

交叉概率 v = 0.9；

迭代次數 k = 1000；

演算法**

#include

#include
#include
#include
#include
using namespace std;
typedef struct node city;
const int num = 100;//city number
const int width = 100;//
const int height = 100;//
const int pop_size = 300;//種群大小
int seq_pop[pop_size][num];//種群
double energy[pop_size];//個體能量
double fitness[pop_size];//適應度
double sum_fitness = 0;
double sum_energy = 0;//總能量
double u = 0.1;//變異概率大於0.001
double v = 0.9;//交叉概率大於0.001
city citys[num];//citys
double dic[num][num];//distance from two citys;
int n;//real citys
int seq = 0;//當前最優序列
double answer;//最優解
int k = 1000;//迭代次數
void init() 
void set_dic() 
}}double dic_two_point(city a, city b) 
double count_energy(int* conf) 
temp += dic_two_point(citys[conf[0]], citys[conf[n - 1]]);
return temp;
}void generate(int* s) 
v[s[i]] = true;
}}void set_fitness() 
for (int i = 0; i < pop_size; ++i) 
}int generate_pop() 
}answer = count_energy(seq_pop[0]);
return maxi;
}int cho() 
}int choose() 
}for (int i = 0; i < pop_size; ++i) 
}return maxi;
}void solve(int seq) 
else }}
}}int recom() 
else 
}solve(t_seq[0]);
solve(t_seq[1]);
if (count_energy(t_seq[0]) < energy[i]) 
}if (count_energy(t_seq[1]) < energy[i + 1]) }}
sum_energy = 0;
for (int i = 0; i < pop_size; ++i) 
}set_fitness();
return maxi;
}int vari() 
}sum_energy = 0;
for (int i = 0; i < pop_size; ++i) 
}set_fitness();
return maxi;
}void test() 
while (!ifile.eof()) 
}void moni() 
set_fitness();//設定適應度
while (t_k--) 
t = choose();//選擇
if (t >= 0 && ans > energy[t]) 
t = recom();//雜交
if (t >= 0 && ans > energy[t]) 
t = vari();//變異
if (t >= 0 && ans > energy[t]) 
}if (answer > ans) 
}void output() 
cout << "the length of the road is "
<< answer << endl;
}int main() 
return
0;}

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