void selection(Individual population[]) { int i; int totalFitness = 0; int selected[POPULATION_SIZE]; int cumFitness[POPULATION_SIZE]; int sum = 0; for (i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { totalFitness += population[i].fitness; } for (i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { cumFitness[i] = sum + population[i].fitness / (double)totalFitness; sum = cumFitness[i]; } Individual newPopulation[POPULATION_SIZE]; // 新种群数组 for (i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { double r = (rand() % 100) / 100.0; int j; for (j = 0; j < POPULATION_SIZE; j++) { if (r <= cumFitness[j]) { selected[i] = j; break; } } } // for (i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { // population[i] = population[selected[i]];//数组越界溢出,可扩大堆栈容量来处理,这里采用增加新的种群数组 for (i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { newPopulation[i] = population[selected[i]];//异常仍未解决? } for (i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { population[i] = newPopulation[i]; } }

时间: 2024-04-09 21:31:03 浏览: 23
这段代码是一个遗传算法中的选择操作。该函数根据个体的适应度值选择个体,并将选择的个体复制到新的种群中。 首先,计算种群中所有个体的适应度之和。然后,计算每个个体被选择的累积概率。接下来,生成一个随机数r,并根据r的值选择个体。选择的个体被存储在selected数组中。 由于原始种群数组population可能会越界溢出,所以创建了一个新的种群数组newPopulation。将选中的个体复制到newPopulation中。 最后,将newPopulation中的个体复制回原始种群数组population。 需要注意的是,这段代码中有一段被注释掉的代码。这段代码将原始种群数组population直接赋值为选中的个体,可能导致数组越界溢出。所以建议使用新的种群数组newPopulation来存储选中的个体。
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题目为: min⁡ [𝑧=𝑥_1^2+𝑥_2^2+3𝑥_3^2+4𝑥_4^2+2𝑥_5^2−8𝑥_1−2𝑥_2−2𝑥_3−𝑥_4−2𝑥_5 ] 𝑠.𝑡.{ 0 <= x_i <= 99,且x_i 为整数,i =1,2,3,...,5, 𝑥_1+𝑥_2 +𝑥_3 +𝑥_4 +𝑥_5≤400, 𝑥_1+2𝑥_2 +2𝑥_3 +𝑥_4 +6𝑥_5≤800, 2𝑥_1+𝑥_2 +6𝑥_3 <= 200, 𝑥_3+𝑥_4 +5𝑥_5≤200 } 用matlab语言实现遗传算法求解非线性规划问题(不用ga函数)

这个非线性规划问题可以使用遗传算法来求解。下面是用MATLAB语言实现遗传算法的代码: ```matlab % 参数设置 popSize = 100; % 种群大小 chromLength = 5; % 染色体长度 maxGen = 100; % 最大迭代次数 pc = 0.8; % 交叉概率 pm = 0.01; % 变异概率 % 初始化种群 population = randi([0, 99], popSize, chromLength); % 迭代寻优 for gen = 1:maxGen % 计算适应度值 fitness = evaluateFitness(population); % 选择操作(轮盘赌选择) selectedPopulation = selection(population, fitness); % 交叉操作 offspringPopulation = crossover(selectedPopulation, pc); % 变异操作 mutatedPopulation = mutation(offspringPopulation, pm); % 合并父代和子代种群 population = [population; mutatedPopulation]; % 保留最优个体 [~, idx] = sort(evaluateFitness(population), 'descend'); population = population(idx(1:popSize), :); end % 输出结果 bestIndividual = population(1, :); bestFitness = evaluateFitness(bestIndividual); disp(['最优解:', num2str(bestIndividual)]); disp(['最优适应度值:', num2str(bestFitness)]); % 计算适应度值的函数 function fitness = evaluateFitness(population) [n, ~] = size(population); fitness = zeros(n, 1); for i = 1:n x = population(i, :); fitness(i) = x(1)^2 + x(2)^2 + 3*x(3)^2 + 4*x(4)^2 + 2*x(5)^2 - 8*x(1) - 2*x(2) - 2*x(3) - x(4) - 2*x(5); end end % 轮盘赌选择操作 function selectedPopulation = selection(population, fitness) [n, ~] = size(population); totalFitness = sum(fitness); probability = fitness / totalFitness; cumulativeProbability = cumsum(probability); selectedPopulation = zeros(n, size(population, 2)); for i = 1:n r = rand(); idx = find(cumulativeProbability >= r, 1); selectedPopulation(i, :) = population(idx, :); end end % 交叉操作 function offspringPopulation = crossover(selectedPopulation, pc) [n, chromLength] = size(selectedPopulation); offspringPopulation = zeros(n, chromLength); for i = 1:2:n-1 if rand() < pc crossoverPoint = randi([2, chromLength-1]); offspringPopulation(i, :) = [selectedPopulation(i, 1:crossoverPoint), selectedPopulation(i+1, crossoverPoint+1:end)]; offspringPopulation(i+1, :) = [selectedPopulation(i+1, 1:crossoverPoint), selectedPopulation(i, crossoverPoint+1:end)]; else offspringPopulation(i, :) = selectedPopulation(i, :); offspringPopulation(i+1, :) = selectedPopulation(i+1, :); end end end % 变异操作 function mutatedPopulation = mutation(offspringPopulation, pm) [n, chromLength] = size(offspringPopulation); mutatedPopulation = offspringPopulation; for i = 1:n for j = 1:chromLength if rand() < pm mutatedPopulation(i, j) = randi([0, 99]); end end end end ``` 上述代码实现了遗传算法的基本框架,包括初始化种群、计算适应度值、选择操作、交叉操作和变异操作等。你可以将问题中的目标函数和约束条件替换到代码中的相应部分,然后运行代码即可求解该非线性规划问题。

用C语言代码实现遗传算法

以下是一个简单的用C语言实现遗传算法的示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #define POPULATION_SIZE 10 #define CHROMOSOME_LENGTH 5 #define MAX_GENERATIONS 100 #define MUTATION_RATE 0.1 typedef struct { int genes[CHROMOSOME_LENGTH]; int fitness; } Individual; int calculateFitness(Individual individual) { int fitness = 0; // 计算适应度函数,根据具体问题进行定义 // 这里简单地求解二进制数的值作为适应度 for (int i = 0; i < CHROMOSOME_LENGTH; i++) { fitness += individual.genes[i] << (CHROMOSOME_LENGTH - 1 - i); } return fitness; } void initializePopulation(Individual population[]) { // 随机初始化种群 for (int i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < CHROMOSOME_LENGTH; j++) { population[i].genes[j] = rand() % 2; } population[i].fitness = calculateFitness(population[i]); } } Individual selectParent(Individual population[]) { // 轮盘赌选择父代 int totalFitness = 0; for (int i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { totalFitness += population[i].fitness; } int randomFitness = rand() % totalFitness; int sumFitness = 0; for (int i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { sumFitness += population[i].fitness; if (sumFitness >= randomFitness) { return population[i]; } } return population[POPULATION_SIZE - 1]; } Individual crossover(Individual parent1, Individual parent2) { // 单点交叉生成子代 int crossoverPoint = rand() % CHROMOSOME_LENGTH; Individual child; for (int i = 0; i < CHROMOSOME_LENGTH; i++) { if (i < crossoverPoint) { child.genes[i] = parent1.genes[i]; } else { child.genes[i] = parent2.genes[i]; } } child.fitness = calculateFitness(child); return child; } void mutate(Individual* individual) { // 突变 for (int i = 0; i < CHROMOSOME_LENGTH; i++) { if ((double)rand() / RAND_MAX < MUTATION_RATE) { individual->genes[i] = !individual->genes[i]; } } individual->fitness = calculateFitness(*individual); } Individual findBestIndividual(Individual population[]) { // 找到最优个体 int bestFitness = population[0].fitness; int bestIndex = 0; for (int i = 1; i < POPULATION_SIZE; i++) { if (population[i].fitness > bestFitness) { bestFitness = population[i].fitness; bestIndex = i; } } return population[bestIndex]; } void printIndividual(Individual individual) { // 打印个体的基因和适应度 for (int i = 0; i < CHROMOSOME_LENGTH; i++) { printf("%d ", individual.genes[i]); } printf("-> %d\n", individual.fitness); } int main() { srand(time(NULL)); Individual population[POPULATION_SIZE]; initializePopulation(population); for (int generation = 0; generation < MAX_GENERATIONS; generation++) { Individual newPopulation[POPULATION_SIZE]; for (int i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { Individual parent1 = selectParent(population); Individual parent2 = selectParent(population); Individual child = crossover(parent1, parent2); mutate(&child); newPopulation[i] = child; } for (int i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { population[i] = newPopulation[i]; } printf("Generation %d: ", generation + 1); printIndividual(findBestIndividual(population)); } return 0; } ``` 以上代码是一个简单的遗传算法的实现示例。你可以根据具体问题的需求进行修改和扩展。

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