c语言遗传算法解决旅行商问题

时间: 2024-01-16 12:04:37 浏览: 80
遗传算法是一种优化算法,可以用于解决旅行商问题。以下是C语言遗传算法解决旅行商问题的步骤: 1.初始化种群:生成一组随机的路径作为初始种群。 2.计算适应度:对于每个个体(路径),计算其总距离作为适应度。 3.选择操作:使用轮盘赌选择算法,根据适应度选择一些个体进行交叉互换和变异操作。 4.交叉互换:随机选择两个个体,选择一个交叉点,将两个个体在交叉点处交叉互换,生成两个新的个体。 5.变异操作:对于每个个体,以一定的概率进行变异操作,例如随机选择两个位置,将它们交换。 6.重复执行2-5步,直到达到预设的迭代次数或找到最优解。 以下是一个简单的C语言遗传算法解决旅行商问题的代码示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #define CITY_NUM 10 // 城市数量 #define POP_SIZE 100 // 种群大小 #define ITER_NUM 1000 // 迭代次数 #define CROSS_RATE 0.8 // 交叉概率 #define MUTATE_RATE 0.1 // 变异概率 int g_Distance[CITY_NUM][CITY_NUM]; // 城市之间的距离矩阵 int g_Group[POP_SIZE][CITY_NUM]; // 种群 int g_Fitness[POP_SIZE]; // 适应度 // 计算两个城市之间的距离 int Distance(int city1, int city2) { return g_Distance[city1][city2]; } // 计算一条路径的总距离 int PathDistance(int path[]) { int distance = 0; for (int i = 0; i < CITY_NUM - 1; i++) { distance += Distance(path[i], path[i+1]); } distance += Distance(path[CITY_NUM-1], path[0]); return distance; } // 初始化种群 void InitGroup() { for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < CITY_NUM; j++) { g_Group[i][j] = j; } for (int j = 0; j < CITY_NUM; j++) { int k = rand() % CITY_NUM; int temp = g_Group[i][j]; g_Group[i][j] = g_Group[i][k]; g_Group[i][k] = temp; } g_Fitness[i] = PathDistance(g_Group[i]); } } // 选择操作 void Select() { int newGroup[POP_SIZE][CITY_NUM]; int newFitness[POP_SIZE]; int sumFitness = 0; for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { sumFitness += g_Fitness[i]; } for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { int r = rand() % sumFitness; int s = 0; for (int j = 0; j < POP_SIZE; j++) { s += g_Fitness[j]; if (s >= r) { for (int k = 0; k < CITY_NUM; k++) { newGroup[i][k] = g_Group[j][k]; } newFitness[i] = g_Fitness[j]; break; } } } for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < CITY_NUM; j++) { g_Group[i][j] = newGroup[i][j]; } g_Fitness[i] = newFitness[i]; } } // 交叉互换 void Cross() { for (int i = 0; i < POP_SIZE; i += 2) { if ((double)rand() / RAND_MAX < CROSS_RATE) { int sel1 = rand() % POP_SIZE; int sel2 = rand() % POP_SIZE; int pos1 = rand() % CITY_NUM; int pos2 = rand() % CITY_NUM; if (pos1 > pos2) { int temp = pos1; pos1 = pos2; pos2 = temp; } int child1[CITY_NUM]; int child2[CITY_NUM]; for (int j = 0; j < CITY_NUM; j++) { child1[j] = -1; child2[j] = -1; } for (int j = pos1; j <= pos2; j++) { child1[j] = g_Group[sel2][j]; child2[j] = g_Group[sel1][j]; } int k1 = pos2 + 1; int k2 = pos2 + 1; for (int j = 0; j < CITY_NUM; j++) { if (k1 == CITY_NUM) { k1 = 0; } if (k2 == CITY_NUM) { k2 = 0; } if (child1[k1] == -1) { int city = g_Group[sel1][j]; int flag = 0; for (int k = pos1; k <= pos2; k++) { if (city == child1[k]) { flag = 1; break; } } if (!flag) { child1[k1] = city; k1++; } } if (child2[k2] == -1) { int city = g_Group[sel2][j]; int flag = 0; for (int k = pos1; k <= pos2; k++) { if (city == child2[k]) { flag = 1; break; } } if (!flag) { child2[k2] = city; k2++; } } } for (int j = 0; j < CITY_NUM; j++) { g_Group[i][j] = child1[j]; g_Group[i+1][j] = child2[j]; } g_Fitness[i] = PathDistance(child1); g_Fitness[i+1] = PathDistance(child2); } } } // 变异操作 void Mutate() { for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { if ((double)rand() / RAND_MAX < MUTATE_RATE) { int pos1 = rand() % CITY_NUM; int pos2 = rand() % CITY_NUM; int temp = g_Group[i][pos1]; g_Group[i][pos1] = g_Group[i][pos2]; g_Group[i][pos2] = temp; g_Fitness[i] = PathDistance(g_Group[i]); } } } // 打印最优解 void PrintBest() { int bestIndex = 0; for (int i = 1; i < POP_SIZE; i++) { if (g_Fitness[i] < g_Fitness[bestIndex]) { bestIndex = i; } } printf("Best path: "); for (int i = 0; i < CITY_NUM; i++) { printf("%d ", g_Group[bestIndex][i]); } printf("\nBest distance: %d\n", g_Fitness[bestIndex]); } int main() { srand((unsigned)time(NULL)); // 初始化距离矩阵 for (int i = 0; i < CITY_NUM; i++) { for (int j = 0; j < CITY_NUM; j++) { if (i == j) { g_Distance[i][j] = 0; } else { g_Distance[i][j] = rand() % 100 + 1; } } } // 初始化种群 InitGroup(); // 迭代 for (int i = 0; i < ITER_NUM; i++) { Select(); Cross(); Mutate(); } // 输出结果 PrintBest(); return 0; } ```
阅读全文

相关推荐

最新推荐

recommend-type

C语言编的遗传算法解TSP问题代码

C语言编程的遗传算法解TSP问题代码 本文将详细讲解C语言编程的遗传算法解TSP问题代码,包括遗传算法的基本概念、TSP问题的定义、代码实现细节等。 遗传算法基本概念 遗传算法是一种基于自然选择和遗传学的搜索...
recommend-type

【java毕业设计】网页时装购物系统源码(springboot+vue+mysql+说明文档+LW).zip

管理员:首页、个人中心、用户管理、商品分类管理、颜色管理、商品信息管理、商品评价管理、系统管理、订单管理。 用户:首页、个人中心、商品评价管理、我的收藏管理、订单管理。 前台首页:首页、商品信息、商品资讯、个人中心、后台管理、购物车、客服等功能。 项目包含完整前后端源码和数据库文件 环境说明: 开发语言:Java 框架:springboot,mybatis JDK版本:JDK1.8 数据库:mysql 5.7 数据库工具:Navicat11 开发软件:eclipse/idea Maven包:Maven3.3
recommend-type

Kylin10 + GDAL2.4 + OSG3.6.4 + OsgEarth2.10.1

基于麒麟V10的osgearth2.10编译库
recommend-type

计算机系统维护技术.xps

计算机系统维护技术.xps
recommend-type

数学建模问题中阻滞增长模型

阻滞增长模型(Logistic Growth Model)是一种常用于描述资源有限的环境中生物种群或其他系统的增长过程的数学模型。该模型假设在初期,系统以近乎指数的速度增长,但随着资源的逐渐消耗和环境的承载能力限制,增长速率会逐渐减缓,最终趋于一个稳定的上限。该模型通常通过一个S形曲线表示,其中增长速度受到环境容纳容量的限制。阻滞增长模型广泛应用于生态学、经济学、流行病学等领域,能够描述如种群规模、产品销售、疾病传播等的增长过程。
recommend-type

Angular实现MarcHayek简历展示应用教程

资源摘要信息:"MarcHayek-CV:我的简历的Angular应用" Angular 应用是一个基于Angular框架开发的前端应用程序。Angular是一个由谷歌(Google)维护和开发的开源前端框架,它使用TypeScript作为主要编程语言,并且是单页面应用程序(SPA)的优秀解决方案。该应用不仅展示了Marc Hayek的个人简历,而且还介绍了如何在本地环境中设置和配置该Angular项目。 知识点详细说明: 1. Angular 应用程序设置: - Angular 应用程序通常依赖于Node.js运行环境,因此首先需要全局安装Node.js包管理器npm。 - 在本案例中,通过npm安装了两个开发工具:bower和gulp。bower是一个前端包管理器,用于管理项目依赖,而gulp则是一个自动化构建工具,用于处理如压缩、编译、单元测试等任务。 2. 本地环境安装步骤: - 安装命令`npm install -g bower`和`npm install --global gulp`用来全局安装这两个工具。 - 使用git命令克隆远程仓库到本地服务器。支持使用SSH方式(`***:marc-hayek/MarcHayek-CV.git`)和HTTPS方式(需要替换为具体用户名,如`git clone ***`)。 3. 配置流程: - 在server文件夹中的config.json文件里,需要添加用户的电子邮件和密码,以便该应用能够通过内置的联系功能发送信息给Marc Hayek。 - 如果想要在本地服务器上运行该应用程序,则需要根据不同的环境配置(开发环境或生产环境)修改config.json文件中的“baseURL”选项。具体而言,开发环境下通常设置为“../build”,生产环境下设置为“../bin”。 4. 使用的技术栈: - JavaScript:虽然没有直接提到,但是由于Angular框架主要是用JavaScript来编写的,因此这是必须理解的核心技术之一。 - TypeScript:Angular使用TypeScript作为开发语言,它是JavaScript的一个超集,添加了静态类型检查等功能。 - Node.js和npm:用于运行JavaScript代码以及管理JavaScript项目的依赖。 - Git:版本控制系统,用于代码的版本管理及协作开发。 5. 关于项目结构: - 该应用的项目文件夹结构可能遵循Angular CLI的典型结构,包含了如下目录:app(存放应用组件)、assets(存放静态资源如图片、样式表等)、environments(存放环境配置文件)、server(存放服务器配置文件如上文的config.json)等。 6. 开发和构建流程: - 开发时,可能会使用Angular CLI来快速生成组件、服务等,并利用热重载等特性进行实时开发。 - 构建应用时,通过gulp等构建工具可以进行代码压缩、ES6转译、单元测试等自动化任务,以确保代码的质量和性能优化。 7. 部署: - 项目最终需要部署到服务器上,配置文件中的“baseURL”选项指明了服务器上的资源基础路径。 8. 关于Git仓库: - 压缩包子文件的名称为MarcHayek-CV-master,表明这是一个使用Git版本控制的仓库,且存在一个名为master的分支,这通常是项目的主分支。 以上知识点围绕Angular应用“MarcHayek-CV:我的简历”的创建、配置、开发、构建及部署流程进行了详细说明,涉及了前端开发中常见的工具、技术及工作流。
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

深入剖析:内存溢出背后的原因、预防及应急策略(专家版)

![深入剖析:内存溢出背后的原因、预防及应急策略(专家版)](https://d8it4huxumps7.cloudfront.net/uploads/images/65e82a01a4196_dangling_pointer_in_c_2.jpg?d=2000x2000) 参考资源链接:[Net 内存溢出(System.OutOfMemoryException)的常见情况和处理方式总结](https://wenku.csdn.net/doc/6412b784be7fbd1778d4a95f?spm=1055.2635.3001.10343) # 1. 内存溢出的概念及影响 内存溢出,又称
recommend-type

Java中如何对年月日时分秒的日期字符串作如下处理:如何日期分钟介于两个相连的半点之间,就将分钟数调整为前半点

在Java中,你可以使用`java.time`包中的类来处理日期和时间,包括格式化和调整。下面是一个示例,展示了如何根据给定的日期字符串(假设格式为"yyyy-MM-dd HH:mm:ss")进行这样的处理: ```java import java.text.SimpleDateFormat; import java.time.LocalDateTime; import java.time.ZoneId; import java.time.ZonedDateTime; public class Main { public static void main(String[] args
recommend-type

Crossbow Spot最新更新 - 获取Chrome扩展新闻

资源摘要信息:"Crossbow Spot - Latest News Update-crx插件" 该信息是关于一款特定的Google Chrome浏览器扩展程序,名为"Crossbow Spot - Latest News Update"。此插件的目的是帮助用户第一时间获取最新的Crossbow Spot相关信息,它作为一个RSS阅读器,自动聚合并展示Crossbow Spot的最新新闻内容。 从描述中可以提取以下关键知识点: 1. 功能概述: - 扩展程序能让用户领先一步了解Crossbow Spot的最新消息,提供实时更新。 - 它支持自动更新功能,用户不必手动点击即可刷新获取最新资讯。 - 用户界面设计灵活,具有美观的新闻小部件,使得信息的展现既实用又吸引人。 2. 用户体验: - 桌面通知功能,通过Chrome的新通知中心托盘进行实时推送,确保用户不会错过任何重要新闻。 - 提供一个便捷的方式来保持与Crossbow Spot最新动态的同步。 3. 语言支持: - 该插件目前仅支持英语,但开发者已经计划在未来的版本中添加对其他语言的支持。 4. 技术实现: - 此扩展程序是基于RSS Feed实现的,即从Crossbow Spot的RSS源中提取最新新闻。 - 扩展程序利用了Chrome的通知API,以及RSS Feed处理机制来实现新闻的即时推送和展示。 5. 版权与免责声明: - 所有的新闻内容都是通过RSS Feed聚合而来,扩展程序本身不提供原创内容。 - 用户在使用插件时应遵守相关的版权和隐私政策。 6. 安装与使用: - 用户需要从Chrome网上应用店下载.crx格式的插件文件,即Crossbow_Spot_-_Latest_News_Update.crx。 - 安装后,插件会自动运行,并且用户可以对其进行配置以满足个人偏好。 从以上信息可以看出,该扩展程序为那些对Crossbow Spot感兴趣或需要密切跟进其更新的用户提供了一个便捷的解决方案,通过集成RSS源和Chrome通知机制,使得信息获取变得更加高效和及时。这对于需要实时更新信息的用户而言,具有一定的实用价值。同时,插件的未来发展计划中包括了多语言支持,这将使得更多的用户能够使用并从中受益。