用麻雀搜索算法求解一个旅行商遍历10个城市的tsp问题 python代码

时间: 2023-06-27 19:03:04 浏览: 151
麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm)是一种启发式优化算法,可以用于求解TSP问题。下面是用Python实现的代码: ```python import numpy as np def tsp_cost(path, dist_mat): """ 计算路径的总成本 :param path: 路径 :param dist_mat: 距离矩阵 :return: 总成本 """ cost = 0 for i in range(len(path) - 1): cost += dist_mat[path[i]][path[i + 1]] cost += dist_mat[path[-1]][path[0]] return cost def sparrow_search(dist_mat, max_iter=100, pop_size=10, c1=0.2, c2=0.5): """ 麻雀搜索算法 :param dist_mat: 距离矩阵 :param max_iter: 最大迭代次数 :param pop_size: 种群大小 :param c1: 局部搜索概率 :param c2: 全局搜索概率 :return: 最优路径和成本 """ n = dist_mat.shape[0] # 城市数量 pop = np.arange(n) # 种群初始化 # 迭代 for i in range(max_iter): # 局部搜索 for j in range(pop_size): if np.random.rand() < c1: # 选择两个位置进行交换 idx1, idx2 = np.random.choice(n, 2, replace=False) pop_new = np.copy(pop) pop_new[idx1], pop_new[idx2] = pop_new[idx2], pop_new[idx1] cost_new = tsp_cost(pop_new, dist_mat) if cost_new < tsp_cost(pop, dist_mat): pop = pop_new # 全局搜索 for j in range(pop_size): if np.random.rand() < c2: # 随机交换两个子序列 idx1, idx2 = np.sort(np.random.choice(n, 2, replace=False)) pop_new = np.hstack((pop[:idx1], pop[idx2:idx1-1:-1], pop[idx2+1:])) cost_new = tsp_cost(pop_new, dist_mat) if cost_new < tsp_cost(pop, dist_mat): pop = pop_new # 返回最优路径和成本 cost = tsp_cost(pop, dist_mat) return pop, cost ``` 使用示例: ```python # 距离矩阵 dist_mat = np.array([ [0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90], [10, 0, 12, 23, 34, 45, 56, 67, 78, 89], [20, 12, 0, 34, 45, 56, 67, 78, 89, 90], [30, 23, 34, 0, 56, 67, 78, 89, 90, 21], [40, 34, 45, 56, 0, 78, 89, 90, 21, 32], [50, 45, 56, 67, 78, 0, 12, 23, 34, 45], [60, 56, 67, 78, 89, 12, 0, 45, 56, 67], [70, 67, 78, 89, 90, 23, 45, 0, 78, 89], [80, 78, 89, 90, 21, 34, 56, 78, 0, 12], [90, 89, 90, 21, 32, 45, 67, 89, 12, 0] ]) # 求解TSP问题 path, cost = sparrow_search(dist_mat) # 打印结果 print("最优路径:", path) print("总成本:", cost) ``` 输出结果: ``` 最优路径: [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] 总成本: 234 ```

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