matlab代码实现蚁群算法

时间: 2023-09-28 08:07:32 浏览: 38
以下是一个简单的蚁群算法的 MATLAB 代码实现: ``` function [best_path, best_cost] = ant_colony_tsp(distance_matrix, num_ants, num_iterations, evaporation_rate, alpha, beta, initial_pheromone) % distance_matrix: 距离矩阵,表示城市之间的距离 % num_ants: 蚂蚁数量 % num_iterations: 迭代次数 % evaporation_rate: 信息素挥发率 % alpha: 信息素重要程度系数 % beta: 启发式因子重要程度系数 % initial_pheromone: 初始信息素浓度 % 计算城市数量 num_cities = size(distance_matrix, 1); % 初始化信息素矩阵 pheromone_matrix = initial_pheromone * ones(num_cities, num_cities); % 初始化最佳路径和最佳成本 best_path = []; best_cost = Inf; % 迭代 for i = 1:num_iterations % 初始化蚂蚁位置和已访问城市 ants = zeros(num_ants, num_cities); visited = zeros(num_ants, num_cities); % 随机初始化蚂蚁位置 for j = 1:num_ants current_city = randi(num_cities); ants(j, 1) = current_city; visited(j, current_city) = 1; end % 计算每只蚂蚁的路径 for j = 1:num_cities-1 for k = 1:num_ants % 计算可选城市集合 unvisited_cities = find(visited(k,:) == 0); % 计算每个城市的概率 probabilities = zeros(1, length(unvisited_cities)); for l = 1:length(unvisited_cities) city = unvisited_cities(l); pheromone = pheromone_matrix(ants(k,j), city); distance = distance_matrix(ants(k,j), city); probabilities(l) = (pheromone^alpha) * ((1/distance)^beta); end probabilities = probabilities / sum(probabilities); % 选择下一个城市 next_city_index = roulette_wheel_selection(probabilities); next_city = unvisited_cities(next_city_index); ants(k, j+1) = next_city; visited(k, next_city) = 1; end end % 计算每只蚂蚁的成本和最佳路径 costs = zeros(num_ants, 1); for j = 1:num_ants path = ants(j,:); cost = 0; for k = 1:num_cities-1 cost = cost + distance_matrix(path(k), path(k+1)); end cost = cost + distance_matrix(path(num_cities), path(1)); costs(j) = cost; if cost < best_cost best_path = path; best_cost = cost; end end % 更新信息素 pheromone_matrix = (1 - evaporation_rate) * pheromone_matrix; for j = 1:num_ants path = ants(j,:); for k = 1:num_cities-1 pheromone_matrix(path(k), path(k+1)) = pheromone_matrix(path(k), path(k+1)) + (1/costs(j)); end pheromone_matrix(path(num_cities), path(1)) = pheromone_matrix(path(num_cities), path(1)) + (1/costs(j)); end end end function selected_index = roulette_wheel_selection(probabilities) % probabilities: 每个城市的概率 cumulative_probabilities = cumsum(probabilities); random_number = rand; for i = 1:length(cumulative_probabilities) if random_number <= cumulative_probabilities(i) selected_index = i; break; end end end ``` 这是一个基本的蚁群算法实现,你可以根据自己的需求进行修改和扩展。

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