遗传算法求函数最大值python具体代码

以下是一个使用遗传算法求函数最大值的 Python 代码示例：

import random

# 定义目标函数
def fitness_func(x):
    return x * x + 3 * x - 4

# 定义种群大小和迭代次数
POPULATION_SIZE = 100
GENERATIONS = 100

# 初始化种群
def init_population():
    population = []
    for i in range(POPULATION_SIZE):
        individual = [random.uniform(-10, 10)]
        population.append(individual)
    return population

# 选择
def selection(population):
    fitness_values = [fitness_func(individual[0]) for individual in population]
    max_fitness_value = max(fitness_values)
    max_fitness_index = fitness_values.index(max_fitness_value)
    return population[max_fitness_index]

# 交叉
def crossover(parent1, parent2):
    child = [(parent1[0] + parent2[0]) / 2]
    return child

# 变异
def mutation(individual):
    individual[0] += random.uniform(-0.1, 0.1)
    return individual

# 遗传算法主函数
def genetic_algorithm():
    population = init_population()
    for i in range(GENERATIONS):
        new_population = []
        for j in range(POPULATION_SIZE):
            parent1 = selection(population)
            parent2 = selection(population)
            child = crossover(parent1, parent2)
            if random.random() < 0.1:
                child = mutation(child)
            new_population.append(child)
        population = new_population
    best_individual = selection(population)
    return best_individual[0]

# 测试
print(genetic_algorithm())

在这个例子中，我们使用遗传算法求解函数 $f(x) = x^2 + 3x - 4$ 的最大值。我们将种群大小设置为 100，迭代次数设置为 100。在初始化种群时，我们随机生成了 100 个 $x$ 值，范围在 -10 到 10 之间。在选择过程中，我们通过计算每个个体的适应度值来选择最佳个体。在交叉过程中，我们将两个父代个体的 $x$ 值取平均数作为子代的 $x$ 值。在变异过程中，我们随机选择一个个体的 $x$ 值，并将其加上一个随机数。最后，我们迭代 100 次，得到了函数的最大值。