将上述代码添加中文注释

时间: 2024-04-14 11:26:38 浏览: 123
以下是添加了中文注释的示例代码: ```python import random import math import matplotlib.pyplot as plt # 设置参数 space_size = 100 # 空间大小,100m*100m sensor_count = 100 # 传感器节点数量 anchor_count = 30 # 锚节点数量 unknown_count = 70 # 未知节点数量 bird_population = 50 # 布谷鸟种群大小 bird_iterations = 100 # 布谷鸟迭代次数 particle_count = 50 # 粒子数量 particle_iterations = 100 # 粒子迭代次数 hop_threshold = 10 # DV-HOP阈值,跳数最大值 # 随机生成节点位置 anchor_nodes = [(random.uniform(0, space_size), random.uniform(0, space_size)) for _ in range(anchor_count)] unknown_nodes = [(random.uniform(0, space_size), random.uniform(0, space_size)) for _ in range(unknown_count)] # 布谷鸟算法优化 def cuckoo_search(): best_positions = unknown_nodes[:] # 初始化最优位置为初始位置 for _ in range(bird_iterations): # 计算适应度值 fitness_values = [calculate_fitness(position) for position in best_positions] # 更新位置和速度 for i in range(bird_population): step_size = random.uniform(0, 1) * space_size / math.sqrt(bird_iterations) step_direction = random.choice([-1, 1]) new_position = (best_positions[i][0] + step_direction * step_size, best_positions[i][1] + step_direction * step_size) new_position = clip_position(new_position) # 限制位置在空间范围内 # 更新最优位置 if calculate_fitness(new_position) > fitness_values[i]: best_positions[i] = new_position return best_positions # 粒子群算法优化 def particle_swarm_optimization(): best_positions = cuckoo_search() # 使用布谷鸟算法的结果作为初始位置 velocities = [(random.uniform(-1, 1), random.uniform(-1, 1)) for _ in range(particle_count)] for _ in range(particle_iterations): # 计算适应度值 fitness_values = [calculate_fitness(position) for position in best_positions] # 更新位置和速度 for i in range(particle_count): inertia_weight = 0.5 cognitive_weight = 0.5 social_weight = 0.5 cognitive_velocity = (velocities[i][0] * inertia_weight + cognitive_weight * random.uniform(0, 1) * (best_positions[i][0] - unknown_nodes[i][0]) + social_weight * random.uniform(0, 1) * (best_positions[i][0] - best_positions[i][0])) cognitive_velocity = max(-1, min(cognitive_velocity, 1)) social_velocity = (velocities[i][1] * inertia_weight + cognitive_weight * random.uniform(0, 1) * (best_positions[i][1] - unknown_nodes[i][1]) + social_weight * random.uniform(0, 1) * (best_positions[i][1] - best_positions[i][1])) social_velocity = max(-1, min(social_velocity, 1)) velocities[i] = (cognitive_velocity, social_velocity) new_position = (best_positions[i][0] + cognitive_velocity, best_positions[i][1] + social_velocity) new_position = clip_position(new_position) # 限制位置在空间范围内 # 更新最优位置 if calculate_fitness(new_position) > fitness_values[i]: best_positions[i] = new_position return best_positions # DV-HOP算法定位 def dv_hop(localized_nodes): hop_distances = [[get_distance(node1, node2) for node2 in localized_nodes] for node1 in localized_nodes] for i in range(unknown_count): hop_count = 0 while hop_count < hop_threshold: candidate_nodes = [j for j in range(sensor_count) if hop_distances[i][j] <= hop_count] if len(candidate_nodes) >= anchor_count: estimated_x = sum(localized_nodes[j][0] for j in candidate_nodes) / anchor_count estimated_y = sum(localized_nodes[j][1] for j in candidate_nodes) / anchor_count localized_nodes[i] = (estimated_x, estimated_y) break hop_count += 1 return localized_nodes # 计算适应度值 def calculate_fitness(position): return sum(get_distance(position, anchor_node) for anchor_node in anchor_nodes) # 获取两点之间的距离 def get_distance(point1, point2): return math.sqrt((point1[0] - point2[0]) ** 2 + (point1[1] - point2[1]) ** 2) # 限制位置在空间范围内 def clip_position(position): return (max(0, min(position[0], space_size)), max(0, min(position[1], space_size))) # 节点本地化 localized_unknown_nodes = dv_hop(particle_swarm_optimization()) # 绘制节点分布图 plt.figure(figsize=(6, 6)) plt.scatter([node[0] for node in anchor_nodes], [node[1] for node in anchor_nodes], c='r', marker='o', label='锚节点') plt.scatter([node[0] for node in localized_unknown_nodes], [node[1] for node in localized_unknown_nodes], c='b', marker='o', label='定位后的未知节点') plt.xlabel('X') plt.ylabel('Y') plt.title('节点分布') plt.legend() plt.grid(True) plt.xlim(0, space_size) plt.ylim(0, space_size) plt.show() # 计算节点定位误差 errors = [get_distance(unknown_nodes[i], localized_unknown_nodes[i]) for i in range(unknown_count)] average_error = sum(errors) / unknown_count print(f"节点定位误差: {average_error}m") # 计算节点本地化成功率 success_rate = sum(error <= hop_threshold for error in errors) / unknown_count print(f"节点本地化成功率: {success_rate * 100}%") ``` 请注意,以上代码仅为示例实现,可能需要根据具体情况进行调整和优化。另外,节点本地化的成功率和节点定位误差可能受到算法参数的影响,您可以根据实际需求调整参数来获得更好的结果。
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