使用python进行tsp问题求解编程,采用贪心算法
时间: 2023-06-01 07:01:40 浏览: 165
TSP问题(Traveling Salesman Problem)是一个经典的组合优化问题,指的是在给定的一些城市之间,寻找一条最短的路径,使得每个城市恰好被访问一次。
贪心算法是求解TSP问题的一种简单有效的方法,具体实现步骤如下:
1. 随机选择一个起始城市(可以通过输入来确定)。
2. 从起始城市开始,依次访问与当前城市距离最近的未访问城市,直到所有城市被访问。
3. 最后返回到起始城市,构成一条回路。
4. 计算回路的总距离,并输出路径和距离。
下面是使用python编写的TSP问题贪心算法求解程序:
```python
import numpy as np
# 定义城市的数量
N = 8
# 定义城市之间的距离矩阵
distance = np.array([
[0, 2, 4, 5, 3, 7, 6, 8],
[2, 0, 7, 9, 3, 5, 8, 6],
[4, 7, 0, 8, 6, 3, 2, 5],
[5, 9, 8, 0, 4, 6, 7, 3],
[3, 3, 6, 4, 0, 8, 9, 2],
[7, 5, 3, 6, 8, 0, 3, 1],
[6, 8, 2, 7, 9, 3, 0, 4],
[8, 6, 5, 3, 2, 1, 4, 0]
])
# 定义起始城市
start_city = 0
# 定义已访问城市的集合
visited_cities = set([start_city])
# 定义路径和距离
path = [start_city]
distance_sum = 0
# 依次访问所有城市
for i in range(N-1):
# 找到与当前城市距离最近的未访问城市
min_distance = np.inf
nearest_city = None
for j in range(N):
if j not in visited_cities and distance[path[-1]][j] < min_distance:
min_distance = distance[path[-1]][j]
nearest_city = j
# 加入路径和更新距离
path.append(nearest_city)
visited_cities.add(nearest_city)
distance_sum += min_distance
# 回到起始城市
path.append(start_city)
distance_sum += distance[path[-2]][start_city]
# 输出路径和距离
print("->".join([str(city) for city in path]))
print("Total distance:", distance_sum)
```
这个程序中,我们首先定义了城市的数量和城市之间的距离矩阵(这里采用了一个随机生成的距离矩阵)。然后定义起始城市为0,并将其加入已访问城市的集合中。接着从起始城市开始,依次访问与当前城市距离最近的未访问城市,直到所有城市被访问。最后回到起始城市,构成一条回路。程序输出路径和距离。
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