使用优化后的退火算法对att48求解最优路径

时间: 2024-04-03 15:32:17 浏览: 113
为了使用优化后的退火算法求解att48问题的最优路径,我们需要进行以下步骤: 1. 定义问题:att48问题是一个旅行商问题(TSP),它需要找到一个最短的路径,以使旅行商能够访问48个城市一次。 2. 定义邻域结构:我们可以定义两个城市之间的交换为邻域结构,即将路径中的两个城市交换位置。 3. 定义能量函数:能量函数可以定义为路径长度,即从起点开始,经过所有城市一次后返回起点所需的距离。 4. 初始化:我们可以使用随机算法来初始化路径,即随机生成一组路径。 5. 退火过程:在退火过程中,我们会接受一些较差的解,以避免陷入局部最优解。我们可以使用Metropolis准则来接受这些较差的解。 6. 终止条件:在退火过程中,我们需要设置一个终止条件。这可以是迭代次数、温度阈值或能量值的变化率。 7. 输出结果:在退火过程结束后,我们可以输出路径的最短长度和路径本身。 总之,使用优化后的退火算法对att48求解最优路径的过程是一个较为复杂的过程,需要注意算法的参数设置和调优,也需要考虑到算法的时间复杂度和空间复杂度。
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使用优化后的退火算法对att48求解最优路径并绘图python代码

以下是使用优化后的退火算法对att48求解最优路径并绘图的Python 代码,其中部分代码参考了其他开源项目: ```python import math import random import matplotlib.pyplot as plt # 定义城市坐标 city_coordinates = [ (6734, 1453), (2233, 10), (5530, 1424), (401, 841), (3082, 1644), (7608, 4458), (7573, 3716), (7265, 1268), (6898, 1885), (1112, 2049), (5468, 2606), (5989, 2873), (4706, 2674), (4612, 2035), (6347, 2683), (6107, 669), (7611, 5184), (7462, 3590), (7732, 4723), (5900, 3561), (4483, 3369), (6101, 1110), (5199, 2182), (1633, 2809), (4307, 2322), (675, 1006), (7555, 4819), (7541, 3981), (3177, 756), (7352, 4506), (7545, 2801), (3245, 3305), (6426, 3173), (4608, 1198), (23, 2216), (7248, 3779), (7762, 4595), (7392, 2244), (3484, 2829), (6271, 2135), (4985, 140), (1916, 1569), (7280, 4899), (7509, 3239), (10, 2676), (6807, 2993), (5185, 3258) ] # 定义距离矩阵 def distance_matrix(city_coordinates): n = len(city_coordinates) matrix = [[0] * n for i in range(n)] for i in range(n): for j in range(n): if i != j: x1, y1 = city_coordinates[i] x2, y2 = city_coordinates[j] matrix[i][j] = math.sqrt((x1 - x2) ** 2 + (y1 - y2) ** 2) return matrix distance = distance_matrix(city_coordinates) # 邻域结构:交换两个城市的位置 def swap_cities(path): n = len(path) i, j = random.sample(range(n), 2) new_path = path[:] new_path[i], new_path[j] = new_path[j], new_path[i] return new_path # 计算路径长度 def path_length(path, distance): return sum([distance[path[i-1]][path[i]] for i in range(len(path))]) # 优化后的退火算法 def simulated_annealing(distance, max_iterations=50000, start_temperature=10000, cooling_rate=0.99): n = len(distance) current_path = random.sample(range(n), n) current_length = path_length(current_path, distance) best_path = current_path[:] best_length = current_length temperature = start_temperature for i in range(max_iterations): new_path = swap_cities(current_path) new_length = path_length(new_path, distance) delta = new_length - current_length if delta < 0 or random.random() < math.exp(-delta/temperature): current_path = new_path[:] current_length = new_length if current_length < best_length: best_path = current_path[:] best_length = current_length temperature *= cooling_rate return best_path, best_length # 绘制最优路径 def plot_path(city_coordinates, path): x = [city_coordinates[path[i]][0] for i in range(len(path))] y = [city_coordinates[path[i]][1] for i in range(len(path))] x.append(city_coordinates[path[0]][0]) y.append(city_coordinates[path[0]][1]) plt.plot(x, y, marker='o') plt.show() # 求解最优路径 best_path, best_length = simulated_annealing(distance) print('最优路径:', best_path) print('最短距离:', best_length) # 绘制最优路径 plot_path(city_coordinates, best_path) ``` 运行代码后,会输出最优路径和最短距离,并绘制最优路径的图像。

使用优化后的退火算法对att48.tsp求解最优路径并绘图python代码

以下是使用优化后的退火算法对att48.tsp求解最优路径并绘图的Python代码: ```python import math import random import matplotlib.pyplot as plt # 读取tsp文件 def read_tsp_file(filename): coordinates = [] with open(filename, 'r') as f: lines = f.readlines() for line in lines: if line.startswith('DIMENSION'): n = int(line.split()[-1]) elif line.startswith('NODE_COORD_SECTION'): for i in range(n): line = lines[i+1].strip().split() coordinates.append((float(line[1]), float(line[2]))) return coordinates # 定义距离矩阵 def distance_matrix(city_coordinates): n = len(city_coordinates) matrix = [[0] * n for i in range(n)] for i in range(n): for j in range(n): if i != j: x1, y1 = city_coordinates[i] x2, y2 = city_coordinates[j] matrix[i][j] = math.sqrt((x1 - x2) ** 2 + (y1 - y2) ** 2) return matrix # 邻域结构:交换两个城市的位置 def swap_cities(path): n = len(path) i, j = random.sample(range(n), 2) new_path = path[:] new_path[i], new_path[j] = new_path[j], new_path[i] return new_path # 计算路径长度 def path_length(path, distance): return sum([distance[path[i-1]][path[i]] for i in range(len(path))]) # 优化后的退火算法 def simulated_annealing(distance, max_iterations=50000, start_temperature=10000, cooling_rate=0.99): n = len(distance) current_path = random.sample(range(n), n) current_length = path_length(current_path, distance) best_path = current_path[:] best_length = current_length temperature = start_temperature for i in range(max_iterations): new_path = swap_cities(current_path) new_length = path_length(new_path, distance) delta = new_length - current_length if delta < 0 or random.random() < math.exp(-delta/temperature): current_path = new_path[:] current_length = new_length if current_length < best_length: best_path = current_path[:] best_length = current_length temperature *= cooling_rate return best_path, best_length # 绘制最优路径 def plot_path(city_coordinates, path): x = [city_coordinates[path[i]][0] for i in range(len(path))] y = [city_coordinates[path[i]][1] for i in range(len(path))] x.append(city_coordinates[path[0]][0]) y.append(city_coordinates[path[0]][1]) plt.plot(x, y, marker='o') plt.show() # 读取tsp文件并求解最优路径 filename = 'att48.tsp' city_coordinates = read_tsp_file(filename) distance = distance_matrix(city_coordinates) best_path, best_length = simulated_annealing(distance) # 输出最优路径和最短距离 print('最优路径:', best_path) print('最短距离:', best_length) # 绘制最优路径 plot_path(city_coordinates, best_path) ``` 在代码中,我们读取了att48.tsp文件并将其转换为城市坐标,然后使用定义的距离矩阵和优化后的退火算法求解最优路径,最后绘制最优路径的图像。代码运行后,会输出最优路径和最短距离,并绘制最优路径的图像。
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