C语言实现查分进化算法求z(i,j)=-20*exp((0.2*sqrt((x(i)^2+y(j)^2)/2)))-exp((cos(2*pi*x(i))+cos(2*pi*y(j)))/2)+exp(1);的最小值,x属于-5到5,y属于-5到5
时间: 2023-11-05 09:04:46 浏览: 73
好的,这个问题需要用到查分进化算法来求解函数z(i,j)的最小值。
首先,查分进化算法是一种全局优化算法,它通过自适应搜索策略来寻找函数的全局最优解。该算法的基本思想是利用种群中个体之间的差异性来增加搜索空间,同时利用优秀个体的信息来引导搜索方向。
对于本题中的函数z(i,j),我们可以用查分进化算法求解其最小值。具体步骤如下:
1. 初始化种群:随机生成一定数量的个体,每个个体包含两个变量x和y,其取值范围均为[-5,5]。
2. 计算个体适应度:将每个个体的x和y代入函数z(i,j)中计算出对应的适应度值。
3. 选择优秀个体:从种群中选择适应度最好的个体作为优秀个体,保存其x和y的取值。
4. 进行差分变异操作:对于每个个体,随机选择三个不同的个体,并计算出它们之间的差值。然后将这些差值加权平均,得到一个新的差分向量。最后,将该差分向量与个体的x和y进行组合,得到一个新的个体。
5. 更新种群:将新个体加入种群中,并删除适应度最差的个体,确保种群数量不变。
6. 判断终止条件:如果达到了预设的终止条件(例如迭代次数达到了一定值),则停止搜索,输出最优个体的x和y取值。
通过以上步骤,我们可以找到函数z(i,j)的最小值。
以下是参考代码实现:
相关问题
C语言实现差分进化算法求z(i,j)=-20exp((0.2sqrt((x(i)^2+y(j)^2)/2)))-exp((cos(2pix(i))+cos(2piy(j)))/2)+exp(1);的最小值,x属于-5到5,y属于-5到5
差分进化算法是一种全局优化算法,可以用于求解非线性优化问题。下面是C语言实现差分进化算法求解z(i,j)=-20exp((0.2sqrt((x(i)^2+y(j)^2)/2)))-exp((cos(2pix(i))+cos(2piy(j)))/2)+exp(1);的最小值,x属于-5到5,y属于-5到5的代码示例:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <time.h>
#define NP 50 // 种群规模
#define F 0.7 // 缩放因子
#define CR 0.5 // 交叉概率
#define MAX_GENERATION 1000 // 最大迭代次数
#define EPSILON 1e-6 // 收敛精度
double randDouble(double a, double b) {
return a + (b - a) * rand() / (RAND_MAX + 1.0);
}
double z(double x, double y) {
return -20 * exp(-0.2 * sqrt(0.5 * (x * x + y * y))) - exp(0.5 * (cos(2 * M_PI * x) + cos(2 * M_PI * y))) + exp(1);
}
void init(double (*pop)[2]) {
for (int i = 0; i < NP; ++i) {
pop[i][0] = randDouble(-5, 5);
pop[i][1] = randDouble(-5, 5);
}
}
void mutate(double (*pop)[2], int r, double (*trial)[2]) {
int a, b, c;
do {
a = rand() % NP;
} while (a == r);
do {
b = rand() % NP;
} while (b == r || b == a);
do {
c = rand() % NP;
} while (c == r || c == a || c == b);
for (int j = 0; j < 2; ++j) {
trial[r][j] = pop[a][j] + F * (pop[b][j] - pop[c][j]);
}
}
void crossover(double (*pop)[2], int r, double (*trial)[2]) {
int j_rand = rand() % 2;
for (int j = 0; j < 2; ++j) {
if (randDouble(0, 1) < CR || j == j_rand) {
trial[r][j] = pop[r][j];
}
}
}
void select(double (*pop)[2], double (*trial)[2]) {
for (int i = 0; i < NP; ++i) {
double f = z(trial[i][0], trial[i][1]);
double f_old = z(pop[i][0], pop[i][1]);
if (f < f_old) {
pop[i][0] = trial[i][0];
pop[i][1] = trial[i][1];
}
}
}
int main() {
srand(time(NULL));
double pop[NP][2];
double trial[NP][2];
init(pop);
for (int gen = 0; gen < MAX_GENERATION; ++gen) {
for (int i = 0; i < NP; ++i) {
mutate(pop, i, trial);
crossover(pop, i, trial);
}
select(pop, trial);
double f_best = z(pop[0][0], pop[0][1]);
for (int i = 1; i < NP; ++i) {
double f = z(pop[i][0], pop[i][1]);
if (f < f_best) {
f_best = f;
}
}
printf("generation: %d, best: %.6f\n", gen, f_best);
if (f_best < EPSILON) {
printf("converged!\n");
break;
}
}
printf("x: %.6f, y: %.6f, z: %.6f\n", pop[0][0], pop[0][1], z(pop[0][0], pop[0][1]));
}
```
在该代码中,init函数用于初始化种群,mutate函数用于进行变异操作,crossover函数用于进行交叉操作,select函数用于选择操作。在主函数中,我们反复进行变异、交叉和选择操作,直到满足收敛精度或达到最大迭代次数为止。最终,输出最优解以及对应的函数值。
用c语言实现RSA加密算法
RSA加密算法是一种非对称密钥加密算法,其中加密和解密使用的是不同的密钥。以下是一个简单的RSA加密算法的C语言实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <math.h>
long long gcd(long long a, long long b) {
if (b == 0) {
return a;
} else {
return gcd(b, a % b);
}
}
long long modExp(long long base, long long exp, long long mod) {
long long result = 1;
base = base % mod;
while (exp > 0) {
if (exp % 2 == 1) {
result = (result * base) % mod;
}
base = (base * base) % mod;
exp = exp / 2;
}
return result;
}
int isPrime(long long n) {
long long i;
if (n <= 1 || (n != 2 && n % 2 == 0)) {
return 0;
}
for (i = 3; i <= sqrt(n); i += 2) {
if (n % i == 0) {
return 0;
}
}
return 1;
}
long long generatePrime(long long low, long long high) {
long long n, i;
do {
n = rand() % (high - low + 1) + low;
} while (!isPrime(n));
return n;
}
long long generatePublicKey(long long p, long long q) {
long long n = p * q;
long long phi = (p - 1) * (q - 1);
long long e;
do {
e = rand() % (phi - 2) + 2;
} while (gcd(phi, e) != 1);
return e;
}
long long generatePrivateKey(long long p, long long q, long long e) {
long long n = p * q;
long long phi = (p - 1) * (q - 1);
long long d = 1;
while ((d * e) % phi != 1) {
d++;
}
return d;
}
long long encrypt(long long message, long long e, long long n) {
return modExp(message, e, n);
}
long long decrypt(long long message, long long d, long long n) {
return modExp(message, d, n);
}
int main() {
long long p, q, n, phi, e, d;
long long message, encrypted, decrypted;
srand((unsigned int) time(NULL));
p = generatePrime(100, 1000);
q = generatePrime(100, 1000);
n = p * q;
phi = (p - 1) * (q - 1);
e = generatePublicKey(p, q);
d = generatePrivateKey(p, q, e);
printf("p = %lld\n", p);
printf("q = %lld\n", q);
printf("n = %lld\n", n);
printf("phi = %lld\n", phi);
printf("e = %lld\n", e);
printf("d = %lld\n", d);
message = 123;
printf("Message: %lld\n", message);
encrypted = encrypt(message, e, n);
printf("Encrypted: %lld\n", encrypted);
decrypted = decrypt(encrypted, d, n);
printf("Decrypted: %lld\n", decrypted);
return 0;
}
```
该实现中包含以下函数:
- `gcd`:计算两个数的最大公约数。
- `modExp`:计算一个数的模幂运算。
- `isPrime`:判断一个数是否为质数。
- `generatePrime`:生成一个指定范围内的质数。
- `generatePublicKey`:生成公钥。
- `generatePrivateKey`:生成私钥。
- `encrypt`:加密。
- `decrypt`:解密。
主函数中首先生成两个随机质数p和q,然后计算n和phi,再生成公钥和私钥。接着,将一个简单的消息123加密和解密,最后输出加密和解密结果。
阅读全文