matlab 写能运行的代码 用matlab遗传算法做一个逃出盒子的案例,要有一个20*10的网格,有起点终点。

时间: 2024-03-04 13:51:16 浏览: 22
好的,以下是一个简单的逃出盒子的示例代码,使用遗传算法求解: ``` % 逃出盒子问题的遗传算法求解示例代码 % 初始化 num_rows = 20; num_cols = 10; start_pos = [1, 1]; end_pos = [20, 10]; num_genes = num_rows * num_cols; num_population = 100; num_generations = 500; mutation_rate = 0.01; % 生成随机种群 population = randi([1, 4], num_population, num_genes); % 遗传算法迭代 for i = 1:num_generations % 计算适应度 fitness = zeros(1, num_population); for j = 1:num_population path = decode_path(population(j, :), num_rows, num_cols); fitness(j) = evaluate_fitness(path, start_pos, end_pos); end % 选择 [sorted_fitness, indices] = sort(fitness, 'descend'); elite = population(indices(1:10), :); selected = roulette_wheel_selection(population, sorted_fitness); % 交叉 offspring = crossover(selected, num_population - size(elite, 1)); % 变异 mutated = mutation(offspring, mutation_rate); % 合并 population = [elite; mutated]; end % 输出结果 best_path = decode_path(population(1, :), num_rows, num_cols); disp(['Best path: ', mat2str(best_path)]); % 将一维基因序列解码成路径 function path = decode_path(genes, num_rows, num_cols) path = zeros(size(genes)); current_pos = [1, 1]; for i = 1:length(genes) path(i) = current_pos(1) + (current_pos(2) - 1) * num_rows; switch genes(i) case 1 % 向上 if current_pos(1) > 1 current_pos(1) = current_pos(1) - 1; end case 2 % 向下 if current_pos(1) < num_rows current_pos(1) = current_pos(1) + 1; end case 3 % 向左 if current_pos(2) > 1 current_pos(2) = current_pos(2) - 1; end case 4 % 向右 if current_pos(2) < num_cols current_pos(2) = current_pos(2) + 1; end end end end % 计算适应度 function fitness = evaluate_fitness(path, start_pos, end_pos) fitness = 0; current_pos = start_pos; for i = 1:length(path) if isequal(current_pos, end_pos) break; end next_pos = [mod(path(i) - 1, size(path, 1)) + 1, floor((path(i) - 1) / size(path, 1)) + 1]; if isequal(next_pos, current_pos) continue; end fitness = fitness + 1; current_pos = next_pos; end if isequal(current_pos, end_pos) fitness = fitness + 1000; end end % 轮盘赌选择 function selected = roulette_wheel_selection(population, fitness) num_population = size(population, 1); total_fitness = sum(fitness); probability = fitness / total_fitness; cumulative_probability = cumsum(probability); selected_indices = zeros(1, num_population); for i = 1:num_population r = rand(); for j = 1:num_population if r < cumulative_probability(j) selected_indices(i) = j; break; end end end selected = population(selected_indices, :); end % 交叉 function offspring = crossover(population, num_offspring) num_population = size(population, 1); num_genes = size(population, 2); offspring = zeros(num_offspring, num_genes); for i = 1:num_offspring parent1 = population(mod(i - 1, num_population) + 1, :); parent2 = population(mod(i, num_population) + 1, :); crossover_point = randi([1, num_genes - 1]); offspring(i, :) = [parent1(1:crossover_point), parent2(crossover_point+1:end)]; end end % 变异 function mutated = mutation(offspring, mutation_rate) num_genes = size(offspring, 2); mutated = offspring; for i = 1:size(offspring, 1) for j = 1:num_genes if rand() < mutation_rate mutated(i, j) = randi([1, 4]); end end end end ``` 在这个示例代码中,我们使用了一个一维的基因序列来表示路径,其中每个元素都是一个数字,表示向上、向下、向左、向右四个方向中的一个。使用 `decode_path` 函数将基因序列解码成路径,使用 `evaluate_fitness` 函数计算路径的适应度,使用 `roulette_wheel_selection` 函数进行选择,使用 `crossover` 函数进行交叉,使用 `mutation` 函数进行变异。最终,我们输出最优路径的基因序列并将其解码成二维的路径。

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