基于遗传算法路径规划的C++代码内容运行结果得有图片

时间: 2023-06-13 16:05:28 浏览: 68
很抱歉,我无法提供图片。但是我可以给您提供一个基于遗传算法的路径规划的C代码示例: ``` #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #define POP_SIZE 100 // 种群大小 #define MAX_GEN 500 // 最大迭代次数 #define PXOVER 0.8 // 交叉概率 #define PMUTATION 0.15 // 变异概率 #define CITY_NUM 50 // 城市数量 #define DN 1000000.0 // 距离归一化因子 struct city{ float x; float y; }; struct chromosome{ int gene[CITY_NUM]; float distance; }; struct city cities[CITY_NUM]; struct chromosome population[POP_SIZE]; struct chromosome best_chromosome; // 计算两个城市之间的距离 float distance(struct city a, struct city b){ return (float)sqrt((a.x - b.x) * (a.x - b.x) + (a.y - b.y) * (a.y - b.y))) / DN; } // 初始化种群 void init_population(void){ int i, j, k; for (i = 0; i < POP_SIZE; i++){ for (j = 0; j < CITY_NUM; j++){ population[i].gene[j] = j; } for (j = 0; j < CITY_NUM; j++){ k = rand() % CITY_NUM; int temp = population[i].gene[j]; population[i].gene[j] = population[i].gene[k]; population[i].gene[k] = temp; } } } // 计算染色体的总路程 void calc_distance(struct chromosome *chrom){ int i; chrom->distance = 0.0; for (i = 0; i < CITY_NUM - 1; i++){ chrom->distance += distance(cities[chrom->gene[i]], cities[chrom->gene[i + 1]]); } chrom->distance += distance(cities[chrom->gene[CITY_NUM - 1]], cities[chrom->gene[0]]); } // 评估种群中每个染色体的适应度 void evaluate_population(void){ int i; for (i = 0; i < POP_SIZE; i++){ calc_distance(&population[i]); if (population[i].distance < best_chromosome.distance){ best_chromosome = population[i]; } } } // 选择操作 void selection(struct chromosome *parent1, struct chromosome *parent2){ int i, j; i = rand() % POP_SIZE; j = rand() % POP_SIZE; if (population[i].distance < population[j].distance){ *parent1 = population[i]; } else{ *parent1 = population[j]; } i = rand() % POP_SIZE; j = rand() % POP_SIZE; if (population[i].distance < population[j].distance){ *parent2 = population[i]; } else{ *parent2 = population[j]; } } // 交叉操作 void crossover(struct chromosome parent1, struct chromosome parent2, struct chromosome *child1, struct chromosome *child2){ int i, j, k; int index1, index2; int temp[CITY_NUM]; index1 = rand() % CITY_NUM; index2 = rand() % CITY_NUM; if (index1 > index2){ k = index1; index1 = index2; index2 = k; } for (i = index1; i <= index2; i++){ child1->gene[i] = parent1.gene[i]; child2->gene[i] = parent2.gene[i]; } j = 0; k = 0; for (i = 0; i < CITY_NUM; i++){ if (j == index1){ j = index2 + 1; } if (k == index1){ k = index2 + 1; } for (; j <= index2; j++){ if (parent2.gene[i] == parent1.gene[j]){ break; } } for (; k <= index2; k++){ if (parent1.gene[i] == parent2.gene[k]){ break; } } if (j == index2 + 1){ child1->gene[k] = parent2.gene[i]; } if (k == index2 + 1){ child2->gene[j] = parent1.gene[i]; } } } // 变异操作 void mutation(struct chromosome *chrom){ int i, j, k; i = rand() % CITY_NUM; j = rand() % CITY_NUM; k = chrom->gene[i]; chrom->gene[i] = chrom->gene[j]; chrom->gene[j] = k; } // 遗传算法主函数 void ga_main(void){ int i, j; struct chromosome parent1, parent2; struct chromosome child1, child2; for (i = 0; i < MAX_GEN; i++){ for (j = 0; j < POP_SIZE / 2; j++){ selection(&parent1, &parent2); if (rand() < PXOVER * RAND_MAX){ crossover(parent1, parent2, &child1, &child2); } else{ child1 = parent1; child2 = parent2; } if (rand() < PMUTATION * RAND_MAX){ mutation(&child1); } if (rand() < PMUTATION * RAND_MAX){ mutation(&child2); } population[j * 2] = child1; population[j * 2 + 1] = child2; } evaluate_population(); } } // 主函数 int main(int argc, char *argv[]){ int i; srand((unsigned)time(NULL)); for (i = 0; i < CITY_NUM; i++){ cities[i].x = (float)rand() / RAND_MAX; cities[i].y = (float)rand() / RAND_MAX; } init_population(); evaluate_population(); ga_main(); printf("Best distance: %f\n", best_chromosome.distance); printf("Best path: "); for (i = 0; i < CITY_NUM; i++){ printf("%d ", best_chromosome.gene[i]); } printf("\n"); return 0; } ``` 这是一个简单的遗传算法路径规划的C代码,其中包括了初始化种群、计算染色体总路程、评估适应度、选择、交叉、变异等操作。运行结果会输出最优路径的距离和路径序列。
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