python写遗传算法

时间: 2023-09-22 21:05:04 浏览: 87
以下是一个Python遗传算法的示例,用于解决最大化函数f(x) = x*sin(10*pi*x)+2.0(其中0<=x<=1)。该算法具有以下参数: - popSize:种群数量 - eliteSize:精英数量 - mutationRate:突变率 - generations:遗传算法的迭代次数 代码如下: ``` import random import math def fitness(x): return x * math.sin(10 * math.pi * x) + 2.0 def generateIndividual(): return random.random() def generatePopulation(popSize): return [generateIndividual() for i in range(popSize)] def rankPopulation(population): fitnessResults = {} for i in range(len(population)): fitnessResults[i] = fitness(population[i]) return sorted(fitnessResults.items(), key = lambda x : x[1], reverse = True) def selectParents(populationRanked, eliteSize): parents = [] for i in range(eliteSize): parents.append(populationRanked[i][0]) for i in range(len(populationRanked) - eliteSize): if random.random() < 0.5: parents.append(populationRanked[i][0]) return parents def breed(parent1, parent2): child = [] geneA = int(random.random() * len(parent1)) geneB = int(random.random() * len(parent1)) startGene = min(geneA, geneB) endGene = max(geneA, geneB) for i in range(startGene, endGene): child.append(parent1[i]) for i in range(len(parent2)): if parent2[i] not in child: child.append(parent2[i]) return child def breedPopulation(parents, eliteSize): children = [] length = len(parents) - eliteSize pool = random.sample(parents, len(parents)) for i in range(eliteSize): children.append(parents[i]) for i in range(length): child = breed(pool[i], pool[len(parents) - i - 1]) children.append(child) return children def mutate(individual, mutationRate): if random.random() < mutationRate: index = int(random.random() * len(individual)) individual[index] = random.random() return individual def mutatePopulation(population, mutationRate): mutatedPopulation = [] for individual in population: mutatedIndividual = mutate(individual, mutationRate) mutatedPopulation.append(mutatedIndividual) return mutatedPopulation def nextGeneration(currentGen, eliteSize, mutationRate): populationRanked = rankPopulation(currentGen) parents = selectParents(populationRanked, eliteSize) children = breedPopulation(parents, eliteSize) nextGeneration = mutatePopulation(children, mutationRate) return nextGeneration def geneticAlgorithm(popSize, eliteSize, mutationRate, generations): population = generatePopulation(popSize) for i in range(generations): population = nextGeneration(population, eliteSize, mutationRate) populationRanked = rankPopulation(population) return populationRanked[0][0] print(geneticAlgorithm(popSize = 100, eliteSize = 20, mutationRate = 0.01, generations = 100)) ``` 这个示例代码使用了Python的随机数生成器和数学库,以便随机生成个体和进行适应度计算。在主函数中,我们使用100个种群,精英数量为20,突变率为0.01,进行100代的遗传算法迭代。输出的结果是一个最优解,即f(x)的最大值对应的x值。
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