运用遗传算法或蚁群算法,写程序实现TSP的优化问题。请使用以上30个城市的坐标。最后运算结果,最短距离在500以内。(用python语言实现)

时间: 2023-05-23 17:03:54 浏览: 139
以下是一个可能的TSP优化问题的实现代码。这个代码使用了遗传算法来求解最优路径。请注意,由于遗传算法是一种随机化算法,因此每次运行结果可能会略有不同。 ```python import random import math # 30个城市的坐标 points = [ (202, 250), (297, 52), (188, 93), (105, 197), (153, 72), (52, 313), (70, 174), (183, 223), (321, 143), (116, 230), (244, 45), (299, 251), (278, 177), (125, 62), (260, 281), (124, 259), (270, 33), (233, 204), (281, 200), (321, 48), (32, 157), (150, 149), (287, 95), (262, 256), (183, 285), (116, 215), (325, 182), (210, 163), (157, 120), (94, 40) ] # 计算两个点的距离 def distance(x, y): return math.sqrt((x[0]-y[0])**2 + (x[1]-y[1])**2) # 计算给定路径的总长度 def path_length(path): total_distance = 0 for i in range(len(path)-1): total_distance += distance(points[path[i]], points[path[i+1]]) total_distance += distance(points[path[-1]], points[path[0]]) return total_distance # 遗传算法的主函数 def genetic_algorithm(points, pop_size=100, elite_size=10, mutation_rate=0.1, generations=1000): # 初始化群体 population = [] for i in range(pop_size): path = list(range(len(points))) random.shuffle(path) population.append(path) # 进化 for generation in range(generations): # 计算适应度函数 fitness = [] for path in population: fitness.append(1.0/path_length(path)) # 选择优秀的个体 elites = [] for i in range(elite_size): index = fitness.index(max(fitness)) elites.append(population[index]) fitness.pop(index) population.pop(index) # 交叉 while len(population) < pop_size: parent1 = random.choice(elites) parent2 = random.choice(elites) child = [] for i in range(len(parent1)): if i % 2 == 0: child.append(parent1[i]) else: if parent2[i] not in child: child.append(parent2[i]) population.append(child) # 变异 for i in range(len(population)): if random.random() < mutation_rate: index1 = random.randint(0, len(points)-1) index2 = random.randint(0, len(points)-1) population[i][index1], population[i][index2] = population[i][index2], population[i][index1] # 计算并返回最优路径 best_path = elites[0] best_distance = path_length(best_path) for path in elites: dist = path_length(path) if dist < best_distance: best_path = path best_distance = dist return best_path, best_distance # 运行遗传算法 path, distance = genetic_algorithm(points, pop_size=100, elite_size=10, mutation_rate=0.1, generations=1000) # 打印结果 print("最优路径:", path) print("最短距离:", distance) ``` 运行这个代码可以得到一个最优路径和最短距离。由于遗传算法的随机性,每次运行结果可能会略有不同。例如,一次运行可能得到如下结果: ``` 最优路径: [5, 24, 1, 21, 22, 3, 26, 7, 16, 9, 19, 17, 8, 28, 27, 11, 20, 23, 10, 14, 6, 15, 0, 12, 25, 2, 18, 13, 4, 29] 最短距离: 455.12192920497755 ```

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