某销售员要到n个城市去推销商品,已知各城市之间的路程(或旅费)s。售货员选定一条从驻地出发,经过每个城市一遍,最后回到驻地的路线,使得总的路程(或总旅费)最小。设G=(V,E)是一个带权图。图中的各边的费用(权)为正数。图中的一条周游路线是包括V中的每个顶点在内的一条回路。周游路线的费用是这条路线上所有边的费用之和。旅行售货员问题是指在图G中找出费用最小的周游路线。如果找不到可行方案,则输出-1。 输入 第一行城市的数量n。 接下来每行输入各城市之间的路程(旅费)。(假设起点即驻地为1号顶点) 输出 第一行最短路程(或最少旅费) 第二行最短路程(或费用最小)的周游路线 样例输入 Copy 4 1 2 30 1 3 6 1 4 4 2 3 5 2 4 10 3 4 20 样例输出 Copy 25 1 3 2 4 1 用C语言编写

时间: 2023-11-22 21:55:42 浏览: 28
这道题可以用旅行售货员问题的经典算法——蚁群算法来解决。下面给出具体实现代码: ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <time.h> #define MAXN 1005 #define INF 0x3f3f3f3f #define ALPHA 1.0 // 信息素重要程度因子 #define BETA 5.0 // 启发函数重要程度因子 #define RHO 0.5 // 信息素挥发因子 #define Q 100 // 常系数 #define MAX_T 150 // 最大迭代次数 #define ANT_NUM 50 // 蚂蚁数量 #define MAX(a, b) ((a) > (b) ? (a) : (b)) #define MIN(a, b) ((a) < (b) ? (a) : (b)) int n, m; int w[MAXN][MAXN]; // 图的邻接矩阵 double tau[MAXN][MAXN]; // 信息素矩阵 int path[ANT_NUM][MAXN]; // 路径矩阵 double p[MAXN][MAXN]; // 概率矩阵 int ans_path[MAXN]; // 最优路径 int best_length = INF; // 最优路径长度 // 计算两个城市之间的启发式函数值 double eta(int i, int j) { return 1.0 / (double)w[i][j]; } // 初始化信息素矩阵 void init_tau() { memset(tau, 0, sizeof(tau)); for (int i = 1; i <= n; i++) { for (int j = i + 1; j <= n; j++) { tau[i][j] = tau[j][i] = 1.0; } } } // 计算概率矩阵 void calculate_p(int city, int cur_path[], int cur_length) { double sum = 0.0; for (int i = 1; i <= n; i++) { if (cur_path[i] == 0 && i != city) { sum += pow(tau[city][i], ALPHA) * pow(eta(city, i), BETA); } } for (int j = 1; j <= n; j++) { if (cur_path[j] == 0 && j != city) { p[city][j] = pow(tau[city][j], ALPHA) * pow(eta(city, j), BETA) / sum; } else { p[city][j] = 0.0; } } } // 蚂蚁选择下一个城市 int select_city(int city, int cur_path[], int cur_length) { calculate_p(city, cur_path, cur_length); double rand_val = (double)rand() / (double)RAND_MAX; double sum = 0.0; for (int i = 1; i <= n; i++) { sum += p[city][i]; if (rand_val <= sum) { return i; } } return -1; } // 蚂蚁完成一次路径选择 void ant_travel(int ant_id) { int cur_city = 1; int cur_path[MAXN]; memset(cur_path, 0, sizeof(cur_path)); cur_path[cur_city] = 1; path[ant_id][cur_city] = 1; int cur_length = 0; while (1) { int next_city = select_city(cur_city, cur_path, cur_length); if (next_city == -1) { break; } cur_path[next_city] = 1; path[ant_id][next_city] = 1; cur_length += w[cur_city][next_city]; cur_city = next_city; } cur_length += w[cur_city][1]; // 回到起点 path[ant_id][1] = 1; if (cur_length < best_length) { best_length = cur_length; memcpy(ans_path, path[ant_id], sizeof(path[ant_id])); } } // 更新信息素矩阵 void update_tau() { double delta_tau[MAXN][MAXN]; memset(delta_tau, 0, sizeof(delta_tau)); for (int i = 1; i <= n; i++) { for (int j = i + 1; j <= n; j++) { for (int k = 0; k < ANT_NUM; k++) { if (path[k][j] == 1 && path[k][i] == 1) { delta_tau[i][j] += Q / (double)w[i][j]; } } delta_tau[j][i] = delta_tau[i][j]; tau[i][j] = (1 - RHO) * tau[i][j] + delta_tau[i][j]; tau[j][i] = tau[i][j]; } } } // 蚁群算法 void ant_colony() { init_tau(); for (int t = 1; t <= MAX_T; t++) { for (int i = 0; i < ANT_NUM; i++) { ant_travel(i); } update_tau(); for (int i = 0; i < ANT_NUM; i++) { memset(path[i], 0, sizeof(path[i])); } } } // 输出最优路径 void print_ans_path() { if (best_length == INF) { printf("-1"); return; } printf("%d\n", best_length); int cur_city = 1; int cnt = 1; printf("%d ", cur_city); while (cnt < n) { for (int i = 1; i <= n; i++) { if (ans_path[i] == 1 && w[cur_city][i] + best_length == best_length + w[1][cur_city]) { cnt++; printf("%d ", i); cur_city = i; break; } } } printf("1"); } int main() { srand((unsigned int)time(NULL)); scanf("%d", &n); m = n * (n - 1) / 2; for (int i = 1; i <= n; i++) { for (int j = 1; j <= n; j++) { scanf("%d", &w[i][j]); } } ant_colony(); print_ans_path(); return 0; } ``` 注:本代码中采用了启发式函数 $\eta(i,j)=\frac{1}{w_{i,j}}$,其中 $w_{i,j}$ 表示图中第 $i$ 个城市到第 $j$ 个城市的距离或旅费。启发式函数的作用是在信息素和启发式函数之间进行权衡,使得蚂蚁选择下一个城市时能够既考虑到信息素的影响,又考虑到当前城市和其他城市之间的距离或旅费。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

基于jsp+servlet+mysql的javaweb健身房俱乐部系统

包括系统管理后台和前端动态网页的设计搭建。系统管理后台提供给俱乐部员工使用,可以对俱乐部的课程、器材、房间等进行管理维护;前端网页主要提供给消费者使用,可以在线浏览课程、预约上课等。 技术栈:JavaScript,Mysql 数据库,JSP、tomcat、HTML、CSS。
recommend-type

Tomcat安装配置基础详细教程讲解.docx

tomcat安装及配置教程 Tomcat安装配置基础详细教程讲解.docx
recommend-type

51单片机智能百叶窗项目

51单片机智能百叶窗项目
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

MATLAB柱状图在信号处理中的应用:可视化信号特征和频谱分析

![matlab画柱状图](https://img-blog.csdnimg.cn/3f32348f1c9c4481a6f5931993732f97.png) # 1. MATLAB柱状图概述** MATLAB柱状图是一种图形化工具,用于可视化数据中不同类别或组的分布情况。它通过绘制垂直条形来表示每个类别或组中的数据值。柱状图在信号处理中广泛用于可视化信号特征和进行频谱分析。 柱状图的优点在于其简单易懂,能够直观地展示数据分布。在信号处理中,柱状图可以帮助工程师识别信号中的模式、趋势和异常情况,从而为信号分析和处理提供有价值的见解。 # 2. 柱状图在信号处理中的应用 柱状图在信号处理
recommend-type

从键盘输入一段英文字符串,其中包含多个字母‘h',请编写程序利用正则表达式,将英文字符串中的’h'全部改为‘H’

好的,我可以帮您解决这个问题。 您可以使用 Python 编写一个程序来实现这个功能。具体步骤如下: 1. 首先导入 re 模块,这个模块是 Python 中用于处理正则表达式的模块。 2. 然后定义一个包含英文字符串的变量,例如: text = "This is a string containing multiple h's." 3. 接下来,使用 re.sub() 方法来进行替换操作。re.sub() 方法的第一个参数是正则表达式,第二个参数是替换的字符或字符串,第三个参数是被替换的字符串。在这个例子里,我们需要将所有的小写字母 h 替换成大写字母 H,所以正则表达式可以写成
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

MATLAB柱状图在数据分析中的作用:从可视化到洞察

![MATLAB柱状图在数据分析中的作用:从可视化到洞察](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/1a36558cefc0339f7836cca7680c0aef.png) # 1. MATLAB柱状图概述** 柱状图是一种广泛用于数据可视化的图表类型,它使用垂直条形来表示数据中不同类别或组别的值。在MATLAB中,柱状图通过`bar`函数创建,该函数接受数据向量或矩阵作为输入,并生成相应的高度条形。 柱状图的优点在于其简单性和易于理解性。它们可以快速有效地传达数据分布和组别之间的比较。此外,MATLAB提供了广泛的定制选项,允许用户调整条形颜色、