写一个用混合蛙跳算法解决TSP问题的程序

时间: 2023-10-26 12:05:00 浏览: 118
KDH

混合蛙跳算法求解TSP问题

star4星 · 用户满意度95%
以下是一个用混合蛙跳算法解决TSP问题的Python程序: ```python import math import random # 城市坐标 cities = [(60, 200), (180, 200), (80, 180), (140, 180), (20, 160), (100, 160), (200, 160), (140, 140), (40, 120), (100, 120), (180, 100), (60, 80), (120, 80), (180, 60), (20, 40), (100, 40), (200, 40), (20, 20), (60, 20), (160, 20)] # 城市数目 num_cities = len(cities) # 计算两个城市之间的距离 def distance(city1, city2): x1, y1 = city1 x2, y2 = city2 return math.sqrt((x1 - x2) ** 2 + (y1 - y2) ** 2) # 计算一条路径的总距离 def path_distance(path): dist = 0 for i in range(num_cities - 1): dist += distance(cities[path[i]], cities[path[i+1]]) dist += distance(cities[path[num_cities-1]], cities[path[0]]) return dist # 初始化种群 def init_pop(size): pop = [] for i in range(size): path = list(range(num_cities)) random.shuffle(path) pop.append(path) return pop # 计算适应度 def fitness(path): return 1 / path_distance(path) # 计算每个个体的概率 def calc_prob(pop, fitness_sum): prob = [] for i in range(len(pop)): prob.append(fitness(pop[i]) / fitness_sum) return prob # 选择 def select(pop, prob): selected = [] for i in range(len(pop)): r = random.random() j = 0 while r > 0: r -= prob[j] j += 1 j -= 1 selected.append(pop[j]) return selected # 交叉 def crossover(pop): new_pop = [] for i in range(0, len(pop), 2): parent1 = pop[i] parent2 = pop[i+1] child1 = [-1] * num_cities child2 = [-1] * num_cities # 随机选择两个交叉点 pt1 = random.randint(0, num_cities-2) pt2 = random.randint(pt1+1, num_cities-1) # 复制父代的基因片段 for j in range(pt1, pt2+1): child1[j] = parent1[j] child2[j] = parent2[j] # 按照父代2的顺序填充缺失的基因 idx = 0 for j in range(num_cities): if not parent2[j] in child1: while child1[idx] != -1: idx += 1 child1[idx] = parent2[j] if not parent1[j] in child2: while child2[idx] != -1: idx += 1 child2[idx] = parent1[j] new_pop.extend([child1, child2]) return new_pop # 变异 def mutate(pop, prob): new_pop = [] for i in range(len(pop)): if random.random() < prob: # 随机选择两个基因进行交换 j, k = random.sample(range(num_cities), 2) pop[i][j], pop[i][k] = pop[i][k], pop[i][j] new_pop.append(pop[i]) return new_pop # 混合蛙跳算法 def hfa(size, max_iter): # 初始化种群 pop = init_pop(size) # 迭代计数器 iter_count = 0 # 当前最优解和最优适应度 best_path = [] best_fitness = 0 # 记录每次迭代的最优解和最优适应度 history = [] # 主循环 while iter_count < max_iter: # 计算适应度和适应度总和 fitness_sum = sum([fitness(path) for path in pop]) # 计算每个个体的概率 prob = calc_prob(pop, fitness_sum) # 选择 pop = select(pop, prob) # 交叉 pop = crossover(pop) # 变异 pop = mutate(pop, 0.1) # 计算适应度和适应度总和 fitness_sum = sum([fitness(path) for path in pop]) # 计算每个个体的概率 prob = calc_prob(pop, fitness_sum) # 计算当前最优解和最优适应度 best_path = max(pop, key=fitness) best_fitness = fitness(best_path) # 记录历史数据 history.append((iter_count, best_fitness, best_path)) # 更新迭代计数器 iter_count += 1 # 返回历史数据和最优解 return history, best_path # 运行算法并输出结果 history, best_path = hfa(50, 1000) print("最优解:", best_path) print("最优距离:", path_distance(best_path)) ``` 该程序使用了混合蛙跳算法来解决TSP问题,其中包括以下几个步骤: 1. 初始化种群,每个个体表示一条路径。 2. 计算适应度,即每条路径的总距离的倒数。 3. 选择,按照适应度概率进行选择。 4. 交叉,随机选择两个个体进行交叉。 5. 变异,以一定概率随机选择一个个体进行变异。 6. 计算适应度和适应度总和。 7. 计算当前最优解和最优适应度。 8. 记录历史数据,并更新迭代计数器。 9. 重复步骤3-8直到达到最大迭代次数。 最终输出程序的最优解和最优距离。
阅读全文

相关推荐

最新推荐

recommend-type

基本蛙跳程序 matlab

混合蛙跳算法(SFLA)在离散组合优化问题中的应用 在离散组合优化问题中,混合蛙跳算法(SFLA)是一种基于群智能的亚启发式进化算法。该算法是受自然界生物现象启示而产生的基于群体的协同搜索方法。它的主要思想是...
recommend-type

精细金属掩模板(FMM)行业研究报告 显示技术核心部件FMM材料产业分析与市场应用

精细金属掩模板(FMM)作为OLED蒸镀工艺中的核心消耗部件,负责沉积RGB有机物质形成像素。材料由Frame、Cover等五部分组成,需满足特定热膨胀性能。制作工艺包括蚀刻、电铸等,影响FMM性能。适用于显示技术研究人员、产业分析师,旨在提供FMM材料技术发展、市场规模及产业链结构的深入解析。
recommend-type

Angular实现MarcHayek简历展示应用教程

资源摘要信息:"MarcHayek-CV:我的简历的Angular应用" Angular 应用是一个基于Angular框架开发的前端应用程序。Angular是一个由谷歌(Google)维护和开发的开源前端框架,它使用TypeScript作为主要编程语言,并且是单页面应用程序(SPA)的优秀解决方案。该应用不仅展示了Marc Hayek的个人简历,而且还介绍了如何在本地环境中设置和配置该Angular项目。 知识点详细说明: 1. Angular 应用程序设置: - Angular 应用程序通常依赖于Node.js运行环境,因此首先需要全局安装Node.js包管理器npm。 - 在本案例中,通过npm安装了两个开发工具:bower和gulp。bower是一个前端包管理器,用于管理项目依赖,而gulp则是一个自动化构建工具,用于处理如压缩、编译、单元测试等任务。 2. 本地环境安装步骤: - 安装命令`npm install -g bower`和`npm install --global gulp`用来全局安装这两个工具。 - 使用git命令克隆远程仓库到本地服务器。支持使用SSH方式(`***:marc-hayek/MarcHayek-CV.git`)和HTTPS方式(需要替换为具体用户名,如`git clone ***`)。 3. 配置流程: - 在server文件夹中的config.json文件里,需要添加用户的电子邮件和密码,以便该应用能够通过内置的联系功能发送信息给Marc Hayek。 - 如果想要在本地服务器上运行该应用程序,则需要根据不同的环境配置(开发环境或生产环境)修改config.json文件中的“baseURL”选项。具体而言,开发环境下通常设置为“../build”,生产环境下设置为“../bin”。 4. 使用的技术栈: - JavaScript:虽然没有直接提到,但是由于Angular框架主要是用JavaScript来编写的,因此这是必须理解的核心技术之一。 - TypeScript:Angular使用TypeScript作为开发语言,它是JavaScript的一个超集,添加了静态类型检查等功能。 - Node.js和npm:用于运行JavaScript代码以及管理JavaScript项目的依赖。 - Git:版本控制系统,用于代码的版本管理及协作开发。 5. 关于项目结构: - 该应用的项目文件夹结构可能遵循Angular CLI的典型结构,包含了如下目录:app(存放应用组件)、assets(存放静态资源如图片、样式表等)、environments(存放环境配置文件)、server(存放服务器配置文件如上文的config.json)等。 6. 开发和构建流程: - 开发时,可能会使用Angular CLI来快速生成组件、服务等,并利用热重载等特性进行实时开发。 - 构建应用时,通过gulp等构建工具可以进行代码压缩、ES6转译、单元测试等自动化任务,以确保代码的质量和性能优化。 7. 部署: - 项目最终需要部署到服务器上,配置文件中的“baseURL”选项指明了服务器上的资源基础路径。 8. 关于Git仓库: - 压缩包子文件的名称为MarcHayek-CV-master,表明这是一个使用Git版本控制的仓库,且存在一个名为master的分支,这通常是项目的主分支。 以上知识点围绕Angular应用“MarcHayek-CV:我的简历”的创建、配置、开发、构建及部署流程进行了详细说明,涉及了前端开发中常见的工具、技术及工作流。
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

深入剖析:内存溢出背后的原因、预防及应急策略(专家版)

![深入剖析:内存溢出背后的原因、预防及应急策略(专家版)](https://d8it4huxumps7.cloudfront.net/uploads/images/65e82a01a4196_dangling_pointer_in_c_2.jpg?d=2000x2000) 参考资源链接:[Net 内存溢出(System.OutOfMemoryException)的常见情况和处理方式总结](https://wenku.csdn.net/doc/6412b784be7fbd1778d4a95f?spm=1055.2635.3001.10343) # 1. 内存溢出的概念及影响 内存溢出,又称
recommend-type

Java中如何对年月日时分秒的日期字符串作如下处理:如何日期分钟介于两个相连的半点之间,就将分钟数调整为前半点

在Java中,你可以使用`java.time`包中的类来处理日期和时间,包括格式化和调整。下面是一个示例,展示了如何根据给定的日期字符串(假设格式为"yyyy-MM-dd HH:mm:ss")进行这样的处理: ```java import java.text.SimpleDateFormat; import java.time.LocalDateTime; import java.time.ZoneId; import java.time.ZonedDateTime; public class Main { public static void main(String[] args
recommend-type

Crossbow Spot最新更新 - 获取Chrome扩展新闻

资源摘要信息:"Crossbow Spot - Latest News Update-crx插件" 该信息是关于一款特定的Google Chrome浏览器扩展程序,名为"Crossbow Spot - Latest News Update"。此插件的目的是帮助用户第一时间获取最新的Crossbow Spot相关信息,它作为一个RSS阅读器,自动聚合并展示Crossbow Spot的最新新闻内容。 从描述中可以提取以下关键知识点: 1. 功能概述: - 扩展程序能让用户领先一步了解Crossbow Spot的最新消息,提供实时更新。 - 它支持自动更新功能,用户不必手动点击即可刷新获取最新资讯。 - 用户界面设计灵活,具有美观的新闻小部件,使得信息的展现既实用又吸引人。 2. 用户体验: - 桌面通知功能,通过Chrome的新通知中心托盘进行实时推送,确保用户不会错过任何重要新闻。 - 提供一个便捷的方式来保持与Crossbow Spot最新动态的同步。 3. 语言支持: - 该插件目前仅支持英语,但开发者已经计划在未来的版本中添加对其他语言的支持。 4. 技术实现: - 此扩展程序是基于RSS Feed实现的,即从Crossbow Spot的RSS源中提取最新新闻。 - 扩展程序利用了Chrome的通知API,以及RSS Feed处理机制来实现新闻的即时推送和展示。 5. 版权与免责声明: - 所有的新闻内容都是通过RSS Feed聚合而来,扩展程序本身不提供原创内容。 - 用户在使用插件时应遵守相关的版权和隐私政策。 6. 安装与使用: - 用户需要从Chrome网上应用店下载.crx格式的插件文件,即Crossbow_Spot_-_Latest_News_Update.crx。 - 安装后,插件会自动运行,并且用户可以对其进行配置以满足个人偏好。 从以上信息可以看出,该扩展程序为那些对Crossbow Spot感兴趣或需要密切跟进其更新的用户提供了一个便捷的解决方案,通过集成RSS源和Chrome通知机制,使得信息获取变得更加高效和及时。这对于需要实时更新信息的用户而言,具有一定的实用价值。同时,插件的未来发展计划中包括了多语言支持,这将使得更多的用户能够使用并从中受益。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

【Java内存管理终极指南】:一次性解决内存溢出、泄漏和性能瓶颈

![【Java内存管理终极指南】:一次性解决内存溢出、泄漏和性能瓶颈](https://community.cloudera.com/t5/image/serverpage/image-id/31614iEBC942A7C6D4A6A1/image-size/large?v=v2&px=999) 参考资源链接:[Net 内存溢出(System.OutOfMemoryException)的常见情况和处理方式总结](https://wenku.csdn.net/doc/6412b784be7fbd1778d4a95f?spm=1055.2635.3001.10343) # 1. Java内存模型
recommend-type

c 语言return用法

在C语言中,`return`关键字用于结束函数的执行并返回一个值给函数调用者(如果函数声明了返回类型)。它的基本语法如下: ```c return_type function_name(parameters) { // 函数体内的代码 if (条件) { return value; // 可选的,直接返回一个特定值 } else { // 可能的计算后返回 result = some_computation(); return result; } } ``` 当`return`被执行时,控制权会立即从当前函数转移