给我Python实现的遗传算法代码

时间: 2024-04-16 16:06:24 浏览: 84
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python实现遗传算法求解Ackley函数.zip

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以下是一个简单的 Python 遗传算法实现,用于最大化一个函数的值: ```python import random # 定义函数,这里以求 x^2 的最大值为例 def fitness(x): return x * x # 初始化种群 def init_population(population_size, chromosome_length): population = [] for i in range(population_size): chromosome = [] for j in range(chromosome_length): chromosome.append(random.randint(0, 1)) population.append(chromosome) return population # 计算适应度 def calculate_fitness(population): fitness_scores = [] for chromosome in population: x = 0 for i in range(len(chromosome)): x += chromosome[i] * pow(2, i) fitness_scores.append(fitness(x)) return fitness_scores # 选择 def select(population, fitness_scores): selected_population = [] for i in range(len(population)): parent1 = random.randint(0, len(population) - 1) parent2 = random.randint(0, len(population) - 1) if fitness_scores[parent1] > fitness_scores[parent2]: selected_population.append(population[parent1]) else: selected_population.append(population[parent2]) return selected_population # 交叉 def crossover(selected_population, crossover_rate): for i in range(0, len(selected_population), 2): if random.random() < crossover_rate: crossover_point = random.randint(0, len(selected_population[i]) - 1) temp = selected_population[i][crossover_point:] selected_population[i][crossover_point:] = selected_population[i+1][crossover_point:] selected_population[i+1][crossover_point:] = temp return selected_population # 变异 def mutate(selected_population, mutation_rate): for i in range(len(selected_population)): for j in range(len(selected_population[i])): if random.random() < mutation_rate: selected_population[i][j] = 1 - selected_population[i][j] return selected_population # 遗传算法主函数 def genetic_algorithm(population_size, chromosome_length, num_generations, crossover_rate, mutation_rate): population = init_population(population_size, chromosome_length) for i in range(num_generations): fitness_scores = calculate_fitness(population) selected_population = select(population, fitness_scores) selected_population = crossover(selected_population, crossover_rate) selected_population = mutate(selected_population, mutation_rate) population = selected_population return max(calculate_fitness(population)) # 调用遗传算法函数 print(genetic_algorithm(100, 10, 100, 0.8, 0.01)) ``` 在这个实现中,我们使用了二进制编码来表示染色体的值。每个染色体都是由 0 和 1 组成的一串二进制数。在初始化种群时,我们随机生成了一些二进制数作为染色体的值。在计算适应度时,我们将每个染色体的二进制数转换为十进制数,并将其代入目标函数中计算适应度。在选择,交叉和变异中,我们使用了常见的遗传算法操作。最终,我们返回种群中适应度最高的染色体对应的目标函数的值。
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