请给我一段变领域搜索算法解决PDP问题的python代码

时间: 2023-12-21 19:07:09 浏览: 44
好的,以下是一段使用变领域搜索算法解决PDP问题的Python代码,其中使用了基于禁忌搜索的变领域搜索算法(Tabu Search): ```python import numpy as np class PDP: def __init__(self, capacity, demand, distance, num_vehicles): self.capacity = capacity self.demand = demand self.distance = distance self.num_vehicles = num_vehicles self.num_nodes = len(demand) self.best_sol = None def generate_initial_solution(self): # 随机生成初始解 sol = np.zeros((self.num_nodes, self.num_vehicles)) for i in range(self.num_nodes): j = np.random.randint(self.num_vehicles) sol[i, j] = 1 return sol def calc_obj(self, sol): # 计算解的目标函数值 obj = 0 for j in range(self.num_vehicles): load = 0 dist = 0 for i in range(self.num_nodes): if sol[i, j] == 1: load += self.demand[i] dist += self.distance[i][0] elif sol[i, j] == 2: load -= self.demand[i] dist += self.distance[0][i] if load > self.capacity: return np.inf dist += self.distance[0][j+1] obj += dist return obj def shaking_one(self, sol): # 变邻域操作1 route_list = [] for j in range(self.num_vehicles): idx = np.where(sol[:, j] == 1)[0] if len(idx) > 0: i = np.random.choice(idx) k = np.random.randint(self.num_vehicles) while k == j: k = np.random.randint(self.num_vehicles) sol[i, j] = 0 sol[i, k] = 1 route_list.append(((i, j), (i, k))) return route_list def shaking_two(self, sol): # 变邻域操作2 route_list = [] for j in range(self.num_vehicles): for i1 in range(self.num_nodes): if sol[i1, j] == 1: for i2 in range(self.num_nodes): if sol[i2, j] == 0 and i1 != i2: sol[i1, j] = 0 sol[i2, j] = 1 if self.calc_obj(sol) < np.inf: route_list.append(((i1, j), (i2, j))) return route_list sol[i1, j] = 1 sol[i2, j] = 0 return route_list def tabu_search(self, max_iter, tabu_len): # 变领域搜索算法(基于禁忌搜索) sol = self.generate_initial_solution() best_sol = sol.copy() tabu_list = [] tabu_iter = np.zeros((self.num_nodes, self.num_vehicles)) iter_cnt = 0 while iter_cnt < max_iter: iter_cnt += 1 route_list1 = self.shaking_one(sol) route_list2 = self.shaking_two(sol) if len(route_list1) > 0 or len(route_list2) > 0: best_obj = np.inf best_route = None for route in route_list1 + route_list2: i1, j1 = route[0] i2, j2 = route[1] if tabu_iter[i1, j1] > iter_cnt or tabu_iter[i2, j2] > iter_cnt: continue sol[i1, j1] = 0 sol[i2, j2] = 1 obj = self.calc_obj(sol) if obj < best_obj: best_obj = obj best_sol = sol.copy() best_route = route if best_route is not None: i1, j1 = best_route[0] i2, j2 = best_route[1] sol[i1, j1] = 0 sol[i2, j2] = 1 tabu_list.append(best_route) tabu_iter[i1, j1] = iter_cnt + tabu_len tabu_iter[i2, j2] = iter_cnt + tabu_len else: break self.best_sol = best_sol return best_sol ``` 上述代码中,PDP类封装了PDP问题的求解过程,包括随机生成初始解、计算目标函数值、变领域操作等。tabu_search方法实现了基于禁忌搜索的变领域搜索算法,其中max_iter参数表示最大迭代次数,tabu_len参数表示禁忌长度。在每一次迭代中,算法先进行变领域操作,然后从所有可行的邻域解中选择一个最优解,并更新当前解。如果找不到可行的邻域解,则算法终止。在搜索过程中,算法使用禁忌列表保存已经搜索过的解,以避免陷入局部最优解。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

Python解决走迷宫问题算法示例

主要介绍了Python解决走迷宫问题算法,结合实例形式分析了Python基于二维数组的深度优先遍历算法解决走迷宫问题相关操作技巧,需要的朋友可以参考下
recommend-type

C语言使用广度优先搜索算法解决迷宫问题(队列)

主要介绍了C语言使用广度优先搜索算法解决迷宫问题,结合迷宫问题分析了C语言队列广度优先搜索算法的相关使用技巧,需要的朋友可以参考下
recommend-type

python基于递归解决背包问题详解

主要介绍了python基于递归解决背包问题,递归是个好东西,任何具有递归性质的问题通过函数递归调用会变得很简单。一个很复杂的问题,几行代码就能搞定,需要的朋友可以参考下
recommend-type

Python基于动态规划算法解决01背包问题实例

主要介绍了Python基于动态规划算法解决01背包问题,结合实例形式分析了Python动态规划算法解决01背包问题的原理与具体实现技巧,需要的朋友可以参考下
recommend-type

浅谈Python实现贪心算法与活动安排问题

本篇文章主要介绍了浅谈Python实现贪心算法与活动安排问题,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成

![实现实时数据湖架构:Kafka与Hive集成](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/10eb2e6972b3b6086286fc64c0b3ee41.jpeg) # 1. 实时数据湖架构概述** 实时数据湖是一种现代数据管理架构,它允许企业以低延迟的方式收集、存储和处理大量数据。与传统数据仓库不同,实时数据湖不依赖于预先定义的模式,而是采用灵活的架构,可以处理各种数据类型和格式。这种架构为企业提供了以下优势: - **实时洞察:**实时数据湖允许企业访问最新的数据,从而做出更明智的决策。 - **数据民主化:**实时数据湖使各种利益相关者都可
recommend-type

可见光定位LED及其供电硬件具体型号,广角镜头和探测器,实验设计具体流程步骤,

1. 可见光定位LED型号:一般可使用5mm或3mm的普通白色LED,也可以选择专门用于定位的LED,例如OSRAM公司的SFH 4715AS或Vishay公司的VLMU3500-385-120。 2. 供电硬件型号:可以使用常见的直流电源供电,也可以选择专门的LED驱动器,例如Meanwell公司的ELG-75-C或ELG-150-C系列。 3. 广角镜头和探测器型号:一般可采用广角透镜和CMOS摄像头或光电二极管探测器,例如Omron公司的B5W-LA或Murata公司的IRS-B210ST01。 4. 实验设计流程步骤: 1)确定实验目的和研究对象,例如车辆或机器人的定位和导航。
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。