Python动态规划法求解旅行商问题,已知途径节点名称和各点之间的距离distances,输出最优路线和路线长度
时间: 2024-03-25 14:39:53 浏览: 90
好的,对于这个问题,我可以给你一个Python的动态规划算法实现。
首先,我们需要定义一个函数来计算旅行商问题的最优路线和路线长度,代码如下:
```python
import sys
import itertools
def tsp(distances):
n = len(distances)
all_points = set(range(n))
# memoization table for tsp
memo = {}
INF = sys.maxsize
def tsp_recurse(last, todo):
if (last, todo) in memo:
return memo[(last, todo)]
if not todo:
result = distances[last][0], [0]
else:
result = min((distances[last][next] + tsp_recurse(next, todo - set([next]))[0], [next] + tsp_recurse(next, todo - set([next]))[1])
for next in todo)
memo[(last, todo)] = result
return result
# Call the recursive TSP function
return tsp_recurse(0, all_points)
```
这个函数接收一个距离矩阵作为参数,然后使用动态规划算法计算最优路线和路线长度。在这个算法中,我们使用了一个memo字典来缓存中间结果,以避免重复计算。
接下来,我们需要输入途径节点名称和各点之间的距离distances。我们可以使用一个字典来表示节点名称和它们的索引之间的映射,代码如下:
```python
# Define the input data
node_names = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E']
node_indices = {name: i for i, name in enumerate(node_names)}
distances = [
[0, 5, 3, 7, 8],
[5, 0, 6, 8, 4],
[3, 6, 0, 9, 2],
[7, 8, 9, 0, 3],
[8, 4, 2, 3, 0]
]
```
在这个例子中,我们使用了一个五个节点的图,每个节点的名称由字符串'A'到'E'表示,距离矩阵表示各个节点之间的距离。
最后,我们可以使用tsp函数来计算最优路线和路线长度,代码如下:
```python
# Calculate the optimal route and distance
distance, route = tsp(distances)
# Convert the route indices to node names
route = [node_names[i] for i in route]
# Print the result
print(f"Optimal route: {route}")
print(f"Route length: {distance}")
```
这个代码段将会输出最优路线和路线长度。
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