python遗传算法代码

时间: 2023-09-03 20:12:16 浏览: 34
以下是一个简单的Python遗传算法代码的例子,用于优化一个简单的函数: ```python import random # 定义适应度函数 def fitness(individual): x = individual[0] y = individual[1] return x**2 + y**2 # 定义交叉函数 def crossover(individual1, individual2): crossover_point = random.randint(1, len(individual1) - 1) child1 = individual1[:crossover_point] + individual2[crossover_point:] child2 = individual2[:crossover_point] + individual1[crossover_point:] return child1, child2 # 定义变异函数 def mutate(individual, mutation_probability): for i in range(len(individual)): if random.random() < mutation_probability: individual[i] = random.uniform(-5, 5) return individual # 定义遗传算法函数 def genetic_algorithm(population_size, fitness_function, crossover_function, mutation_function, mutation_probability, num_generations): # 初始化种群 population = [] for i in range(population_size): individual = [random.uniform(-5, 5), random.uniform(-5, 5)] population.append(individual) # 进化 for generation in range(num_generations): # 计算适应度 fitness_values = [fitness_function(individual) for individual in population] # 选择 total_fitness = sum(fitness_values) selection_probabilities = [fitness_value / total_fitness for fitness_value in fitness_values] selected_indices = random.choices(range(population_size), weights=selection_probabilities, k=population_size) selected_population = [population[i] for i in selected_indices] # 交叉 children = [] for i in range(0, population_size, 2): child1, child2 = crossover_function(selected_population[i], selected_population[i+1]) children.append(child1) children.append(child2) # 变异 mutated_children = [mutation_function(child, mutation_probability) for child in children] # 更新种群 population = mutated_children # 返回最佳个体 fitness_values = [fitness_function(individual) for individual in population] best_index = fitness_values.index(min(fitness_values)) return population[best_index] # 测试 best_individual = genetic_algorithm(100, fitness, crossover, mutate, 0.1, 100) print("最佳个体:", best_individual) print("最佳适应度:", fitness(best_individual)) ``` 在这个例子中,我们尝试寻找一个函数的最小值。我们使用遗传算法来优化函数 $f(x, y) = x^2 + y^2$,其中 $x$ 和 $y$ 的值在 $[-5, 5]$ 范围内。我们使用随机初始化种群,并通过适应度函数计算每个个体的适应度。在每一代,我们选择最适应的个体,并使用交叉和变异操作来生成新个体。在这个例子中,我们使用单点交叉和随机均匀变异。遗传算法运行 100 代,然后返回最适应的个体。

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