遗传算法解决TSP问题代码

时间: 2023-09-12 22:07:10 浏览: 68
以下是遗传算法解决TSP问题的Python代码: ```python import random # TSP问题中城市的数量 city_num = 20 # 种群数量 pop_size = 100 # 迭代次数 iter_num = 500 # 交叉概率 crossover_rate = 0.8 # 变异概率 mutation_rate = 0.2 # 城市坐标 city_pos = [] for i in range(city_num): city_pos.append((random.randint(0, 100), random.randint(0, 100))) # 计算两个城市之间的距离 def distance(city1, city2): x1, y1 = city1 x2, y2 = city2 return ((x1 - x2) ** 2 + (y1 - y2) ** 2) ** 0.5 # 计算路径长度 def path_length(path): length = 0 for i in range(city_num - 1): length += distance(city_pos[path[i]], city_pos[path[i+1]]) length += distance(city_pos[path[0]], city_pos[path[-1]]) return length # 初始化种群 population = [] for i in range(pop_size): population.append(list(range(city_num))) random.shuffle(population[-1]) # 进化 for i in range(iter_num): # 选择 fitness = [] for j in range(pop_size): fitness.append(1 / path_length(population[j])) total_fitness = sum(fitness) selection_prob = [f / total_fitness for f in fitness] selected = random.choices(population, weights=selection_prob, k=pop_size) # 交叉 offspring = [] for j in range(0, pop_size, 2): if random.random() < crossover_rate: x = selected[j] y = selected[j+1] cxpoint1 = random.randint(1, city_num - 1) cxpoint2 = random.randint(1, city_num - 1) if cxpoint2 < cxpoint1: cxpoint1, cxpoint2 = cxpoint2, cxpoint1 child1 = [0] * city_num child2 = [0] * city_num for k in range(cxpoint1, cxpoint2+1): child1[k] = y[k] child2[k] = x[k] index1 = cxpoint2+1 index2 = cxpoint2+1 while 0 in child1: if x[index1] not in child1: child1[child1.index(0)] = x[index1] index1 = (index1 + 1) % city_num while 0 in child2: if y[index2] not in child2: child2[child2.index(0)] = y[index2] index2 = (index2 + 1) % city_num offspring.append(child1) offspring.append(child2) else: offspring.append(selected[j]) offspring.append(selected[j+1]) # 变异 for j in range(pop_size): if random.random() < mutation_rate: x = offspring[j] mut_point1 = random.randint(0, city_num - 1) mut_point2 = random.randint(0, city_num - 1) x[mut_point1], x[mut_point2] = x[mut_point2], x[mut_point1] # 更新种群 population = offspring # 打印最优解和路径长度 best_path = min(population, key=path_length) print(f'Best path: {best_path}') print(f'Path length: {path_length(best_path)}') ``` 其中,`city_num`、`pop_size`、`iter_num`、`crossover_rate`、`mutation_rate`等参数可以根据具体问题进行调整。

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