用python 实现帝王蝶优化算法,帝王蝶种群被分为两个子种群,在种群1中帝王蝶的行为是迁徙,在种群2中是适应环境
时间: 2024-05-02 12:16:47 浏览: 10
下面是一个简单的帝王蝶优化算法的 Python 实现,其中帝王蝶种群被分为两个子种群,种群 1 中帝王蝶的行为是迁徙,在种群 2 中是适应环境:
```python
import random
import math
# 定义目标函数
def func(x):
return x * math.sin(10 * math.pi * x) + 2.0
# 定义帝王蝶优化算法
def butterfly_optimization(n, m1, m2, l, u, max_iter):
# 初始化帝王蝶种群
x1 = [random.uniform(l, u) for i in range(m1)]
x2 = [random.uniform(l, u) for i in range(m2)]
# 计算适应度
f1 = [func(x) for x in x1]
f2 = [func(x) for x in x2]
# 记录最优解和最优适应度
best_x = x1[0]
best_f = f1[0]
# 迭代寻找最优解
for i in range(max_iter):
# 种群 1 迁徙
for j in range(m1):
a = random.choice(x2)
if f2[x2.index(a)] > f1[j]:
x1[j] = a
f1[j] = f2[x2.index(a)]
# 种群 2 适应环境
for j in range(m2):
b = random.choice(x1)
c = random.choice(x2)
if f1[x1.index(b)] > f2[x2.index(c)]:
x2[x2.index(c)] = b
f2[x2.index(c)] = f1[x1.index(b)]
# 记录最优解和最优适应度
if max(f1) > best_f:
best_f = max(f1)
best_x = x1[f1.index(best_f)]
# 返回最优解和最优适应度
return best_x, best_f
```
其中,`n` 表示搜索空间的维度,`m1` 和 `m2` 分别表示种群 1 和种群 2 的大小,`l` 和 `u` 分别表示搜索空间的下界和上界,`max_iter` 表示最大迭代次数。
运行算法并输出结果的代码如下:
```python
best_x, best_f = butterfly_optimization(n=1, m1=20, m2=20, l=-5.0, u=5.0, max_iter=100)
print('Best solution: x = {}, f(x) = {}'.format(best_x, best_f))
```
这里以求解一维函数 `f(x) = x * sin(10 * pi * x) + 2` 的最大值为例。可以根据实际情况调整搜索空间的维度、种群大小、搜索空间的下界和上界以及最大迭代次数等参数。