给出一个符合下列要求的代码,合作初始化策略如下:第一个解决方案:由NEH2规则产生,选择最小完工时间的位置。第二个解决方案:对于每个作业𝑗,将其插入到所有工厂中所有可能的位置,然后选择总能耗最小的位置。第三个解决方案:对于一个作业𝑗,将其插入到所有工厂中的所有可能的位置,并选择具有最小总能耗和最小最大完工时间的位置。其余的解决方案是随机产生的,以保持种群的多样性。
时间: 2024-02-18 11:00:46 浏览: 104
以下是一个可能的实现,使用Python编写,但需要根据具体问题进行适当修改和调整:
```python
import random
# NEH2算法,返回按照最小完工时间排序的作业序列
def NEH2(jobs):
job_times = [(i, sum(jobs[i])) for i in range(len(jobs))]
job_times.sort(key=lambda x: x[1], reverse=True)
seq = [job_times[0][0]]
for i in range(1, len(job_times)):
best_pos, best_time = None, float('inf')
for j in range(len(seq) + 1):
new_seq = seq[:j] + [job_times[i][0]] + seq[j:]
new_time = get_total_time(new_seq, jobs)
if new_time < best_time:
best_pos, best_time = j, new_time
seq.insert(best_pos, job_times[i][0])
return seq
# 计算一个作业序列的总能耗
def get_total_energy(seq, factories, jobs):
total_energy = 0
for i in range(len(seq)):
for j in range(len(factories)):
time = get_completion_time(seq[:i+1], factories[j], jobs)
energy = factories[j].get_energy_consumption(time)
if energy < total_energy or (i == 0 and j == 0):
best_job, best_factory, best_time = i, j, time
total_energy = energy
return total_energy
# 计算一个作业序列在指定工厂的时间完成时间
def get_completion_time(seq, factory, jobs):
times = [factory.get_completion_time(jobs[job], job) for job in seq]
return max(times)
# 初始化种群
def init_population(pop_size, factories, jobs):
population = []
for i in range(pop_size):
sol = []
# 第一个解决方案:使用NEH2规则
sol += NEH2(jobs)
# 第二个解决方案:对于每个作业𝑗,将其插入到所有工厂中所有可能的位置,然后选择总能耗最小的位置
for j in range(len(jobs)):
best_pos, best_energy = None, float('inf')
for k in range(len(factories)):
for l in range(len(sol)):
new_sol = sol[:l] + [j] + sol[l:]
energy = get_total_energy(new_sol, factories[k:], jobs)
if energy < best_energy:
best_pos, best_energy = l, energy
best_factory = k
sol.insert(best_pos, j)
# 第三个解决方案:对于一个作业𝑗,将其插入到所有工厂中的所有可能的位置,并选择具有最小总能耗和最小最大完工时间的位置
for j in range(len(jobs)):
best_pos, best_energy, best_time = None, float('inf'), float('inf')
for k in range(len(factories)):
for l in range(len(sol) + 1):
new_sol = sol[:l] + [j] + sol[l:]
energy = get_total_energy(new_sol, factories[k:], jobs)
time = get_completion_time(new_sol[:l+1], factories[k], jobs)
if energy < best_energy or (energy == best_energy and time < best_time):
best_pos, best_energy, best_time = l, energy, time
best_factory = k
sol.insert(best_pos, j)
# 其余的解决方案是随机产生的
for j in range(len(jobs)):
if j not in sol:
pos = random.randint(0, len(sol))
sol.insert(pos, j)
population.append(sol)
return population
```
这个代码实现了一个基于遗传算法的作业调度问题,其中初始化种群的部分符合了上述的合作初始化策略。具体来说,对于每个种群中的解,首先使用NEH2算法生成一个按照最小完工时间排序的作业序列,然后依次对每个作业执行第二个和第三个解决方案,最后对剩余的作业随机插入到序列中。这样可以尽可能地覆盖解空间,同时保持种群的多样性。
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