种植最大数目为n,树的高度为h1,h2……hn,即hi树的中心坐标为(xi,yi) 目标函数:max n 约束条件: (1) 10n≤250000 (2) (x-xi)2+(y-yi)2≤ri2 (0≤xi≤500, 0≤yi≤500) (3) xi-ri≥0 yi-ri≥0 xi+ri≤500 yi+ri≤500 (4) (x-xi)2+(y-yi)2≤2.52 i≠j (5) (xi-xj)2+(yi-yj)2≥(2.5+2.5)2 (6) max(h1,……,hn)-min(h1,……,hn)≤1 (7) min∑_(i=1)^n▒〖(10h_i+10)〗 使用matlab编程
时间: 2023-08-02 15:12:10 浏览: 146
以下是一个简单的 Matlab 实现,采用遗传算法求解:
```matlab
function [opt_x, opt_f] = tree_planting()
% 目标函数
fun = @(x) -x(1);
% 约束条件
nonlcon = @tree_constr;
% 变量个数和边界
nvars = 2;
lb = [0; 0];
ub = [500; 500];
% 遗传算法参数
ga_opts = gaoptimset('Display', 'iter', 'PopulationSize', 50, 'EliteCount', 5, ...
'Generations', 100, 'StallGenLimit', 50, 'TolFun', 1e-4, 'PlotFcns', {@gaplotbestf});
% 调用遗传算法求解
[opt_x, opt_f] = ga(fun, nvars, [], [], [], [], lb, ub, nonlcon, ga_opts);
end
function [c, ceq] = tree_constr(x)
% 树的数量
n = round(x(1) / 10);
% 树的高度
h = zeros(n, 1);
% 树的中心坐标和半径
xy = zeros(n, 2);
r = 2.5 * ones(n, 1);
% 随机初始化树的位置和高度
for i = 1:n
h(i) = randi([0 24]) / 10;
xy(i, :) = rand(1, 2) .* (500 - 2 * r(i)) + r(i);
end
% 最大高度和最小高度之差不超过1
c(1) = max(h) - min(h) - 1;
% 树的位置和半径约束
c(2:n+1) = sum((xy - x(2)*ones(n, 2)).^2, 2) - r.^2;
c(n+2:3*n+1) = [x(2)*ones(n, 1) - r, x(2)*ones(n, 1) - r, 500*ones(n, 1) - x(2)*ones(n, 1) - r, 500*ones(n, 1) - x(2)*ones(n, 1) - r] - xy;
% 树之间的距离约束
for i = 1:n-1
for j = i+1:n
c(end+1) = (xy(i, 1)-xy(j, 1))^2 + (xy(i, 2)-xy(j, 2))^2 - (2.5+2.5)^2;
end
end
% 目标函数等式约束
ceq = sum(10*h+10);
end
```
这里使用了遗传算法来求解约束优化问题。其中,目标函数为树的数量,约束条件包括树的位置、半径、高度和距离等多个方面。因为约束条件比较复杂,所以随机初始化了树的位置和高度,然后再利用对应的约束条件进行筛选。最后,使用遗传算法来找到最优解。
需要注意的是,由于约束条件比较复杂,遗传算法的收敛速度可能比较慢,需要耐心等待。另外,由于随机初始化的树的位置和高度较为随意,所以不同运行结果可能会有所不同。
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