matlab实现:C是空间城市三维坐标,D是距离矩阵,遗传算法解决TSP问题,要求迭代绘制每一次的最优路径,注意坐标是三维的

时间: 2024-04-03 21:32:16 浏览: 20
好的,以下是基于遗传算法解决TSP问题的MATLAB实现,可以迭代绘制每一次的最优路径: ```matlab % 遗传算法解决TSP问题 % 城市坐标 C = [x1,y1,z1;x2,y2,z2;...;xn,yn,zn]; % 距离矩阵 D = pdist2(C,C); % 参数设置 popsize = 100; % 种群大小 pc = 0.8; % 交叉概率 pm = 0.2; % 变异概率 maxgen = 100; % 最大迭代次数 % 初始化种群 pop = zeros(popsize,n); for i = 1:popsize pop(i,:) = randperm(n); end % 记录每一代的最优路径长度 bestlen = zeros(1,maxgen); % 迭代遗传 for gen = 1:maxgen % 计算适应度 fit = zeros(1,popsize); for i = 1:popsize fit(i) = fitness(pop(i,:),D); end % 记录最优路径长度 bestlen(gen) = min(fit); % 选择 newpop = zeros(popsize,n); for i = 1:popsize % 轮盘赌选择 idx1 = randi(popsize); idx2 = randi(popsize); if fit(idx1) < fit(idx2) parent1 = pop(idx1,:); else parent1 = pop(idx2,:); end idx1 = randi(popsize); idx2 = randi(popsize); if fit(idx1) < fit(idx2) parent2 = pop(idx1,:); else parent2 = pop(idx2,:); end % 交叉 if rand < pc child = crossover(parent1,parent2); else child = parent1; end % 变异 if rand < pm child = mutation(child); end newpop(i,:) = child; end % 更新种群 pop = newpop; % 绘制当前最优路径 bestidx = find(fit == min(fit),1); bestpath = pop(bestidx,:); plot3(C(bestpath,1),C(bestpath,2),C(bestpath,3),'LineWidth',2); hold on; end % 绘制城市坐标 scatter3(C(:,1),C(:,2),C(:,3),'filled'); % 输出最优路径长度 fprintf('最优路径长度: %f\n',bestlen(end)); function f = fitness(path,D) % 计算路径的适应度 f = 1/totaldistance(path,D); end function d = totaldistance(path,D) % 计算路径的总距离 n = length(path); d = 0; for i = 1:n-1 d = d + D(path(i),path(i+1)); end d = d + D(path(n),path(1)); end function child = crossover(parent1,parent2) % 交叉操作 n = length(parent1); child = zeros(1,n); start = randi(n); stop = randi(n); if start > stop temp = start; start = stop; stop = temp; end child(start:stop) = parent1(start:stop); for i = 1:n if ~ismember(parent2(i),child) for j = 1:n if child(j) == 0 child(j) = parent2(i); break; end end end end end function child = mutation(parent) % 变异操作 n = length(parent); idx1 = randi(n); idx2 = randi(n); temp = parent(idx1); parent(idx1) = parent(idx2); parent(idx2) = temp; child = parent; end ``` 在绘制最优路径时,我使用了MATLAB的3D绘图函数`plot3`,将城市坐标的x、y、z分别传入,绘制出三维路径。最后输出了最优路径长度。

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