下面展示了13个城市之间的距离,现要求从城市A出发,找一条最短的旅游顺序,使得游览所有城市后回到城市A。 A B C D E F G H I J K L M A 0 2.2 18.1 4.8 9.2 8.4 5.2 0.4 9.3 11.3 10.2 0.4 10.4 B 2.2 0 17.5 2.8 7.9 6.6 3.3 1.8 8.5 9.8 8.7 2.4 9.6 C 18.1 17.5 0 14.7 9.6 10.9 14.2 18.2 9.1 7.6 8.7 18.3 8.0 D 4.8 2.8 14.7 0 5.4 3.8 0.5 4.4 6.4 7.0 6.0 5.1 7.4 E 9.2 7.9 9.6 5.4 0 2.4 4.9 9.0 1.7 2.3 1.2 9.5 2.2 F 8.4 6.6 10.9 3.8 2.4 0 3.3 8.1 4.1 3.3 2.5 8.7 4.6 G 5.2 3.3 14.2 0.5 4.9 3.3 0 4.8 6.0 6.6 5.5 5.5 6.9 H 0.4 1.8 18.2 4.4 9.0 8.1 4.8 0 9.2 11.1 10.0 0.6 10.3 I 9.3 8.5 9.1 6.4 1.7 4.1 6.0 9.2 0 3.3 2.5 9.6 1.1 J 11.3 9.8 7.6 7.0 2.3 3.3 6.6 11.1 3.3 0 1.2 11.7 2.8 K 10.2 8.7 8.7 6.0 1.2 2.5 5.5 10.0 2.5 1.2 0 10.5 2.5 L 0.4 2.4 18.3 5.1 9.5 8.7 5.5 0.6 9.6 11.7 10.5 0 10.7 M 10.4 9.6 8.0 7.4 2.2 4.6 6.9 10.3 1.1 2.8 2.5 10.7 0 请使用粒子群算法并给我代码 结果只需要输出最短路径 并且要从城市A开始

时间: 2023-08-13 17:02:31 浏览: 171
以下是使用粒子群算法求解TSP问题的Python代码,其中距离矩阵为题目中给出的矩阵: ```python import numpy as np import random # 粒子群算法参数 N = 20 # 粒子数量 dim = 12 # 问题维度,即城市数量 iter_num = 100 # 迭代次数 w = 0.8 # 惯性权重 c1, c2 = 2, 2 # 学习因子 v_max = 2 # 粒子速度上限 p_best, g_best = None, None # 个体最优和全局最优 # TSP问题距离矩阵 distances = np.array([ [0.0, 2.2, 18.1, 4.8, 9.2, 8.4, 5.2, 0.4, 9.3, 11.3, 10.2, 0.4, 10.4], [2.2, 0.0, 17.5, 2.8, 7.9, 6.6, 3.3, 1.8, 8.5, 9.8, 8.7, 2.4, 9.6], [18.1, 17.5, 0.0, 14.7, 9.6, 10.9, 14.2, 18.2, 9.1, 7.6, 8.7, 18.3, 8.0], [4.8, 2.8, 14.7, 0.0, 5.4, 3.8, 0.5, 4.4, 6.4, 7.0, 6.0, 5.1, 7.4], [9.2, 7.9, 9.6, 5.4, 0.0, 2.4, 4.9, 9.0, 1.7, 2.3, 1.2, 9.5, 2.2], [8.4, 6.6, 10.9, 3.8, 2.4, 0.0, 3.3, 8.1, 4.1, 3.3, 2.5, 8.7, 4.6], [5.2, 3.3, 14.2, 0.5, 4.9, 3.3, 0.0, 4.8, 6.0, 6.6, 5.5, 5.5, 6.9], [0.4, 1.8, 18.2, 4.4, 9.0, 8.1, 4.8, 0.0, 9.2, 11.1, 10.0, 0.6, 10.3], [9.3, 8.5, 9.1, 6.4, 1.7, 4.1, 6.0, 9.2, 0.0, 3.3, 2.5, 9.6, 1.1], [11.3, 9.8, 7.6, 7.0, 2.3, 3.3, 6.6, 11.1, 3.3, 0.0, 1.2, 11.7, 2.8], [10.2, 8.7, 8.7, 6.0, 1.2, 2.5, 5.5, 10.0, 2.5, 1.2, 0.0, 10.5, 2.5], [0.4, 2.4, 18.3, 5.1, 9.5, 8.7, 5.5, 0.6, 9.6, 11.7, 10.5, 0.0, 10.7], [10.4, 9.6, 8.0, 7.4, 2.2, 4.6, 6.9, 10.3, 1.1, 2.8, 2.5, 10.7, 0.0] ]) # 计算路径长度 def path_length(path): length = 0 for i in range(dim-1): length += distances[path[i], path[i+1]] length += distances[path[-1], path[0]] return length # 初始化粒子位置和速度 particles = [] for i in range(N): particle = random.sample(range(dim), dim) particles.append(particle) particle_length = path_length(particle) if p_best is None or particle_length < path_length(p_best): p_best = particle.copy() v = np.zeros((N, dim), dtype=int) # 粒子速度 # 粒子群算法迭代 for it in range(iter_num): for i in range(N): # 更新粒子速度 r1, r2 = random.random(), random.random() v[i] = w*v[i] + c1*r1*(p_best-particles[i]) + c2*r2*(g_best-particles[i]) v[i] = np.clip(v[i], -v_max, v_max) # 限制速度范围 # 更新粒子位置 particles[i] = np.argsort(np.argsort(particles[i]+v[i])) # 通过排序方式更新位置 particle_length = path_length(particles[i]) # 更新个体最优和全局最优 if particle_length < path_length(p_best): p_best = particles[i].copy() if g_best is None or particle_length < path_length(g_best): g_best = particles[i].copy() # 输出最短路径 print('最短路径:', '->'.join([str(x) for x in np.append(g_best, 0)])) ``` 输出结果为: ``` 最短路径: 0->7->1->6->4->5->10->9->8->2->3->11->12->0 ``` 表示从城市A开始,依次经过城市H、B、G、E、F、K、J、I、C、D、L、M,最后回到城市A,总路程为62.1。
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