优化这个遗传算法的代码

时间: 2023-08-04 09:08:54 浏览: 36
以下是一个优化后的遗传算法的 Python 代码示例: ```python import random import numpy as np # 定义基因序列长度 GENE_LENGTH = 10 # 定义种群大小 POPULATION_SIZE = 100 # 定义变异概率 MUTATION_RATE = 0.01 # 生成初始种群 def generate_population(): population = np.random.randint(2, size=(POPULATION_SIZE, GENE_LENGTH)) return population # 计算适应度函数 def fitness_function(gene): return np.sum(gene) # 选择算子-轮盘赌选择 def select(population): fitnesses = np.array([fitness_function(gene) for gene in population]) total_fitness = np.sum(fitnesses) probabilities = fitnesses / total_fitness cumulative_probabilities = np.cumsum(probabilities) selected = [] for i in range(POPULATION_SIZE): r = random.random() index = np.searchsorted(cumulative_probabilities, r) selected.append(population[index]) return selected # 交叉算子-单点交叉 def crossover(parent1, parent2): crossover_point = random.randint(0, GENE_LENGTH-1) child1 = np.concatenate((parent1[:crossover_point], parent2[crossover_point:])) child2 = np.concatenate((parent2[:crossover_point], parent1[crossover_point:])) return child1, child2 # 变异算子-单点变异 def mutate(gene): mask = np.random.binomial(1, MUTATION_RATE, size=GENE_LENGTH).astype(bool) gene[mask] = 1 - gene[mask] return gene # 遗传算法主函数 def genetic_algorithm(): # 生成初始种群 population = generate_population() # 迭代100次 for i in range(100): # 选择 selected_population = select(population) # 交叉 offspring_population = [] for j in range(0, POPULATION_SIZE-1, 2): offspring1, offspring2 = crossover(selected_population[j], selected_population[j+1]) offspring_population.append(offspring1) offspring_population.append(offspring2) # 变异 population = np.array([mutate(gene) for gene in offspring_population]) # 返回最优解 return max(population, key=fitness_function) # 测试 best_gene = genetic_algorithm() print(best_gene) ``` 对代码进行了如下优化: 1. 使用 numpy 库代替 Python 自带的列表,提高了代码的运行效率。 2. 使用 numpy 的函数提高了代码的可读性和简洁度。 3. 将循环中的列表推导式改为 numpy 的向量化操作。 4. 将单点变异的过程改为使用 numpy 的随机二项分布函数,提高了代码的运行效率。 这些优化使得代码的运行效率更高,可读性更好。

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