利用遗传算法求函数最大值(C++)
时间: 2024-09-05 09:00:40 浏览: 86
遗传算法是一种模拟自然选择过程的优化搜索技术,它通过"基因编码"(代表解空间的可能性)、"适应度函数"评估个体优劣、"交叉"和"变异"操作进行种群更新,以寻找全局最优解。在C++中利用遗传算法求函数最大值的一般步骤如下:
1. 初始化:创建一个种群,每个个体是一个可能的解(通常用向量或数组表示),并随机生成初始值。
```cpp
#include <vector>
std::vector<double> generateIndividual();
```
2. 定义适应度函数:这通常是目标函数,比如我们要找的最大值函数f(x)。适应度越高,个体越优秀。
```cpp
double fitnessFunction(const std::vector<double>& individual);
```
3. 选择操作:从当前种群中按适应度比例选择部分个体进入下一代,可以用轮盘赌法或锦标赛选择法。
4. 交叉操作:对选出的个体进行配对,并应用交叉操作,如单点交叉(crossover)。
```cpp
std::vector<double> crossover(const std::vector<double>& parent1, const std::vector<double>& parent2);
```
5. 变异操作:为了引入多样性,对新一代的一部分个体进行随机变异,如改变某个基因的概率。
```cpp
std::vector<double> mutate(const std::vector<double>& individual, double mutationRate);
```
6. 重复迭代:直到达到预设的停止条件(例如达到最大迭代次数或找到足够好的解),或者适应度函数收敛。
```cpp
void geneticAlgorithm();
```
完整的示例可能看起来像这样:
```cpp
int main() {
// 初始化种群大小和其它参数
int populationSize = 100;
geneticAlgorithm(populationSize);
return 0;
}
```
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