模拟退火算法和遗传算法结合的java代码示例

时间: 2023-12-22 09:39:56 浏览: 31
下面是一个简单的Java代码示例,演示了如何结合模拟退火算法和遗传算法来解决TSP问题: ```java import java.util.Random; public class TSPSolver { private int[][] distanceMatrix; // 距离矩阵 private int numCities; // 城市数量 private int[] bestSolution; // 最优解 private double bestFitness; // 最优解的适应度 public TSPSolver(int[][] distanceMatrix) { this.distanceMatrix = distanceMatrix; this.numCities = distanceMatrix.length; this.bestSolution = new int[numCities]; this.bestFitness = Double.MAX_VALUE; } public void solve(int numIterations, double initialTemperature, double coolingRate) { // 初始化遗传算法参数 int populationSize = 100; double crossoverRate = 0.8; double mutationRate = 0.2; // 初始化种群 int[][] population = generateInitialPopulation(populationSize); // 进行模拟退火与遗传算法的迭代优化 Random random = new Random(); double temperature = initialTemperature; for (int iteration = 0; iteration < numIterations; iteration++) { // 模拟退火 for (int i = 0; i < populationSize; i++) { int[] solution = population[i]; double fitness = evaluateFitness(solution); for (int j = 0; j < numCities; j++) { int randomIndex = random.nextInt(numCities); int temp = solution[j]; solution[j] = solution[randomIndex]; solution[randomIndex] = temp; double newFitness = evaluateFitness(solution); double delta = newFitness - fitness; if (delta < 0 || random.nextDouble() < Math.exp(-delta / temperature)) { fitness = newFitness; } else { temp = solution[j]; solution[j] = solution[randomIndex]; solution[randomIndex] = temp; } } if (fitness < bestFitness) { bestFitness = fitness; System.arraycopy(solution, 0, bestSolution, 0, numCities); } } // 遗传算法 int[][] newPopulation = new int[populationSize][numCities]; for (int i = 0; i < populationSize; i++) { int[] parent1 = selectParent(population); int[] parent2 = selectParent(population); int[] child = crossover(parent1, parent2, crossoverRate); child = mutate(child, mutationRate); newPopulation[i] = child; } population = newPopulation; temperature *= coolingRate; } } private int[][] generateInitialPopulation(int populationSize) { int[][] population = new int[populationSize][numCities]; for (int i = 0; i < populationSize; i++) { for (int j = 0; j < numCities; j++) { population[i][j] = j; } // 随机打乱顺序 shuffleArray(population[i]); } return population; } private void shuffleArray(int[] array) { Random random = new Random(); for (int i = array.length - 1; i > 0; i--) { int index = random.nextInt(i + 1); int temp = array[index]; array[index] = array[i]; array[i] = temp; } } private double evaluateFitness(int[] solution) { double fitness = 0; for (int i = 0; i < numCities - 1; i++) { int city1 = solution[i]; int city2 = solution[i + 1]; fitness += distanceMatrix[city1][city2]; } fitness += distanceMatrix[solution[numCities - 1]][solution[0]]; // 回到起始城市的距离 return fitness; } private int[] selectParent(int[][] population) { Random random = new Random(); int parentIndex = random.nextInt(population.length); return population[parentIndex]; } private int[] crossover(int[] parent1, int[] parent2, double crossoverRate) { Random random = new Random(); int[] child = new int[numCities]; if (random.nextDouble() < crossoverRate) { int startPos = random.nextInt(numCities); int endPos = random.nextInt(numCities); for (int i = 0; i < numCities; i++) { if (startPos < endPos && i > startPos && i < endPos) { child[i] = parent1[i]; } else if (startPos > endPos && !(i < startPos && i > endPos)) { child[i] = parent1[i]; } } for (int i = 0; i < numCities; i++) { if (!containsValue(child, parent2[i])) { for (int j = 0; j < numCities; j++) { if (child[j] == 0) { child[j] = parent2[i]; break; } } } } } else { System.arraycopy(parent1, 0, child, 0, numCities); } return child; } private int[] mutate(int[] solution, double mutationRate) { Random random = new Random(); if (random.nextDouble() < mutationRate) { int pos1 = random.nextInt(numCities); int pos2 = random.nextInt(numCities); int temp = solution[pos1]; solution[pos1] = solution[pos2]; solution[pos2] = temp; } return solution; } public int[] getBestSolution() { return bestSolution; } public double getBestFitness() { return bestFitness; } } ``` 这段代码实现了一个简单的TSP问题求解器,结合了模拟退火算法和遗传算法。它首先生成一个初始种群,然后进行模拟退火和遗传算法的迭代优化。在每次迭代中,使用模拟退火对种群中的每个个体进行优化,然后使用遗传算法生成新的种群。最终得到的最优解存储在`bestSolution`数组中,最优解的适应度存储在`bestFitness`变量中。 请注意,这只是一个简单的示例代码,实际应用中可能需要根据具体问题进行修改和优化。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

模拟退火算法与遗传算法结合及多目标优化求解研究.pdf

模拟退火算法与遗传算法结合及多目标优化求解研究模拟退火算法与遗传算法结合及多目标优化求解研究模拟退火算法与遗传算法结合及多目标优化求解研究
recommend-type

基于遗传算法和模拟退火算法的选址分析

通过举例分析,结合遗传算法和模拟退火算法进行选址分析,在matlab下编程实现。
recommend-type

模拟退火算法算法简介及程序

模拟退火算法算法简介及程序 模拟退火算法算法简介及程序 模拟退火算法算法简介及程序 模拟退火算法算法简介及程序 模拟退火算法算法简介及程序 模拟退火算法算法简介及程序 模拟退火算法算法简介及程序
recommend-type

集团企业数字孪生平台信息化蓝图(应用系统架构、数据架构、IT基础设施与信息安全架构、信息化组织与管控.pptx

集团企业数字孪生平台信息化蓝图(应用系统架构、数据架构、IT基础设施与信息安全架构、信息化组织与管控.pptx
recommend-type

基于微信小程序的助农扶贫小程序

大学生毕业设计、大学生课程设计作业
recommend-type

RTL8188FU-Linux-v5.7.4.2-36687.20200602.tar(20765).gz

REALTEK 8188FTV 8188eus 8188etv linux驱动程序稳定版本, 支持AP,STA 以及AP+STA 共存模式。 稳定支持linux4.0以上内核。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

:YOLOv1目标检测算法:实时目标检测的先驱,开启计算机视觉新篇章

![:YOLOv1目标检测算法:实时目标检测的先驱,开启计算机视觉新篇章](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/69b98e1a619b1bb3c59cf98f4e397cd2.png) # 1. 目标检测算法概述 目标检测算法是一种计算机视觉技术,用于识别和定位图像或视频中的对象。它在各种应用中至关重要,例如自动驾驶、视频监控和医疗诊断。 目标检测算法通常分为两类:两阶段算法和单阶段算法。两阶段算法,如 R-CNN 和 Fast R-CNN,首先生成候选区域,然后对每个区域进行分类和边界框回归。单阶段算法,如 YOLO 和 SSD,一次性执行检
recommend-type

info-center source defatult

这是一个 Cisco IOS 命令,用于配置 Info Center 默认源。Info Center 是 Cisco 设备的日志记录和报告工具,可以用于收集和查看设备的事件、警报和错误信息。该命令用于配置 Info Center 默认源,即设备的默认日志记录和报告服务器。在命令行界面中输入该命令后,可以使用其他命令来配置默认源的 IP 地址、端口号和协议等参数。
recommend-type

c++校园超市商品信息管理系统课程设计说明书(含源代码) (2).pdf

校园超市商品信息管理系统课程设计旨在帮助学生深入理解程序设计的基础知识,同时锻炼他们的实际操作能力。通过设计和实现一个校园超市商品信息管理系统,学生掌握了如何利用计算机科学与技术知识解决实际问题的能力。在课程设计过程中,学生需要对超市商品和销售员的关系进行有效管理,使系统功能更全面、实用,从而提高用户体验和便利性。 学生在课程设计过程中展现了积极的学习态度和纪律,没有缺勤情况,演示过程流畅且作品具有很强的使用价值。设计报告完整详细,展现了对问题的深入思考和解决能力。在答辩环节中,学生能够自信地回答问题,展示出扎实的专业知识和逻辑思维能力。教师对学生的表现予以肯定,认为学生在课程设计中表现出色,值得称赞。 整个课程设计过程包括平时成绩、报告成绩和演示与答辩成绩三个部分,其中平时表现占比20%,报告成绩占比40%,演示与答辩成绩占比40%。通过这三个部分的综合评定,最终为学生总成绩提供参考。总评分以百分制计算,全面评估学生在课程设计中的各项表现,最终为学生提供综合评价和反馈意见。 通过校园超市商品信息管理系统课程设计,学生不仅提升了对程序设计基础知识的理解与应用能力,同时也增强了团队协作和沟通能力。这一过程旨在培养学生综合运用技术解决问题的能力,为其未来的专业发展打下坚实基础。学生在进行校园超市商品信息管理系统课程设计过程中,不仅获得了理论知识的提升,同时也锻炼了实践能力和创新思维,为其未来的职业发展奠定了坚实基础。 校园超市商品信息管理系统课程设计的目的在于促进学生对程序设计基础知识的深入理解与掌握,同时培养学生解决实际问题的能力。通过对系统功能和用户需求的全面考量,学生设计了一个实用、高效的校园超市商品信息管理系统,为用户提供了更便捷、更高效的管理和使用体验。 综上所述,校园超市商品信息管理系统课程设计是一项旨在提升学生综合能力和实践技能的重要教学活动。通过此次设计,学生不仅深化了对程序设计基础知识的理解,还培养了解决实际问题的能力和团队合作精神。这一过程将为学生未来的专业发展提供坚实基础,使其在实际工作中能够胜任更多挑战。