混合蛙跳算法求解设置选址实例的python代码

时间: 2024-09-21 19:05:41 浏览: 72
混合蛙跳算法是一种优化搜索策略,它结合了蛙跳法和模拟退火等随机搜索方法,用于解决复杂问题中的全局优化问题,比如旅行商问题、设施定位等问题。以下是使用Python实现的混合蛙跳算法的一个简单示例,这里以二位平面内的选址问题为例: ```python import numpy as np import random def normal_random(x): return np.random.normal(x, 0.5) class HybridFrogLeaping: def __init__(self, problem_size, max_jumps, temp=0.9, cool_rate=0.95): self.size = problem_size self.max_jumps = max_jumps self.temp = temp self.cool_rate = cool_rate self.best_solution = None self.best_fitness = float('inf') def initial_population(self): solutions = [np.random.randint(0, self.size, size=self.size) for _ in range(self.size)] return solutions def fitness_function(self, solution): # 这里假设 fitness 函数是对平面上各个点距离的平方之和,越小越好 return sum([solution[i]**2 + solution[(i+1)%self.size]**2 for i in range(self.size)]) def frog_leap(self, current_position, steps): new_position = current_position.copy() for _ in range(steps): jump = (normal_random(2), normal_random(2)) if abs(jump[0]) < 1 and abs(jump[1]) < 1: index = random.randint(0, self.size - 1) new_position[index] += jump[0] new_position[(index + 1) % self.size] += jump[1] return new_position def simulated_annealing(self, current_position): new_position = self.frog_leap(current_position, self.max_jumps) new_fitness = self.fitness_function(new_position) if new_fitness < self.best_fitness: self.best_solution = new_position self.best_fitness = new_fitness accept_prob = min(1, np.exp((self.best_fitness - new_fitness) / self.temp)) if random.random() < accept_prob: self.best_solution = new_position self.temp *= self.cool_rate return new_position def hybrid_frog_leaping(self, iterations): population = self.initial_population() for _ in range(iterations): best_new_position = self.simulated_annealing(population[0]) for position in population: new_position = self.simulated_annealing(position) if self.fitness_function(new_position) < self.fitness_function(best_new_position): best_new_position = new_position population = [best_new_position] + population[1:] return self.best_solution # 示例用法 problem_size = 10 iterations = 1000 solution = HybridFrogLeaping(problem_size, max_jumps=3).hybrid_frog_leaping(iterations) print(f"Best Solution found: {solution}")
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