麻雀算法优化的dv-hop算法Matlab代码

以下是基于麻雀算法优化的dv-hop算法的Matlab代码：

% 麻雀算法优化的dv-hop算法
% 作者：AI学园
% 日期：2021年5月26日

clear all;
close all;

% 参数设置
N = 50; % 节点数目
R = 5; % 通信半径
p = 0.1; % 跳跃概率
max_iter = 100; % 最大迭代次数
alpha = 0.9; % 遗忘因子
Nc = 10; % 选择计数
Ns = 4; % 选择范围
c1 = 1; % 学习因子
c2 = 1; % 学习因子
w = 0.7; % 惯性权重
Vmax = 5; % 最大速度
Vmin = 0.1; % 最小速度

% 生成节点
X = rand(N, 2) * 100;

% 绘制节点分布图
figure(1);
plot(X(:, 1), X(:, 2), 'o');
title('节点分布图');

% 计算节点之间的距离
D = pdist2(X, X);

% 生成邻接矩阵
A = (D <= R);

% 生成距离矩阵
H = D .* A;

% 生成节点编号
node_index = (1:N)';

% 生成节点速度
V = rand(N, 2) * (Vmax - Vmin) + Vmin;

% 生成节点最佳位置
Pbest = X;

% 生成全局最佳位置
Gbest = X(1, :);

% 生成全局最佳适应度
Gbest_fit = inf;

% 初始化适应度矩阵
fit = inf(N, 1);

% 初始化计数矩阵
count = zeros(N, 1);

% 迭代优化
for iter = 1:max_iter
    % 计算适应度值
    for i = 1:N
        if H(i, :) == zeros(1, N)
            fit(i) = inf;
        else
            d = dvhop(H, i, p);
            fit(i) = std(d);
        end
    end
    
    % 更新最佳位置
    for i = 1:N
        if fit(i) < inf
            if fit(i) < fit(i)
                Pbest(i, :) = X(i, :);
                fit(i) = fit(i);
            end
        end
    end
    
    % 更新全局最佳位置
    [fit_min, index] = min(fit);
    if fit_min < Gbest_fit
        Gbest = X(index, :);
        Gbest_fit = fit_min;
    end
    
    % 更新计数矩阵
    for i = 1:N
        if fit(i) < inf
            count(i) = count(i) + 1;
        end
    end
    
    % 选择邻居
    for i = 1:N
        s = select_neighbor(A, node_index, i, Ns);
        S = X(s, :);
        P = Pbest(i, :);
        G = Gbest;
        
        % 计算速度和位置
        V(i, :) = w * V(i, :) + c1 * rand(1, 2) .* (P - X(i, :)) + c2 * rand(1, 2) .* (G - X(i, :));
        V(i, :) = min(max(V(i, :), Vmin), Vmax);
        X(i, :) = X(i, :) + V(i, :);
        
        % 随机游走
        if rand < alpha^(count(i)/Nc)
            X(i, :) = rand(1, 2) * 100;
            V(i, :) = rand(1, 2) * (Vmax - Vmin) + Vmin;
            count(i) = 0;
        end
    end
    
    % 绘制节点位置图
    figure(2);
    plot(X(:, 1), X(:, 2), 'o');
    title(['节点位置图（迭代次数：', num2str(iter), '）']);
end

% dv-hop算法
function d = dvhop(H, i, p)
    N = size(H, 1);
    d = zeros(1, N);
    visited = zeros(1, N);
    visited(i) = 1;
    queue = i;
    hop = 0;
    
    while ~isempty(queue)
        hop = hop + 1;
        temp_queue = [];
        for j = 1:length(queue)
            node = queue(j);
            neighbors = find(H(node, :) ~= 0 & visited == 0);
            for k = 1:length(neighbors)
                temp_queue = [temp_queue, neighbors(k)];
                visited(neighbors(k)) = 1;
                d(neighbors(k)) = hop;
            end
        end
        queue = temp_queue;
    end
    
    % 跳跃
    for j = 1:N
        if d(j) ~= 0
            if rand < p^d(j)
                d(j) = 0;
            end
        end
    end
end

% 邻居选择
function s = select_neighbor(A, node_index, i, Ns)
    neighbors = find(A(i, :) ~= 0);
    if length(neighbors) > Ns
        s = randsample(neighbors, Ns);
    else
        s = neighbors;
    end
end

其中，`dvhop`函数实现了dv-hop算法，`select_neighbor`函数实现了节点邻居的选择。