Python实现狼群算法解决01背包问题的完整代码

时间: 2023-08-06 16:05:26 浏览: 79
好的,以下是Python实现狼群算法解决01背包问题的完整代码: ```python import random # 定义狼群算法类 class WolfPackAlgorithm: def __init__(self, n, m, w, v, c, p=0.8, a=2): self.n = n # 物品数量 self.m = m # 背包容量 self.w = w # 物品重量 self.v = v # 物品价值 self.c = c # 狼群数量 self.p = p # 变异概率 self.a = a # 狼群半径 # 初始化狼群 def init_wolf_pack(self): wolf_pack = [] for i in range(self.c): wolf = [random.randint(0, 1) for j in range(self.n)] wolf_pack.append(wolf) return wolf_pack # 计算适应度 def calc_fitness(self, wolf): weight = sum([wolf[i] * self.w[i] for i in range(self.n)]) if weight > self.m: return -1 else: value = sum([wolf[i] * self.v[i] for i in range(self.n)]) return value # 选择狼群中最优秀的狼 def select_alpha(self, wolf_pack): alpha = wolf_pack[0] alpha_fitness = self.calc_fitness(alpha) for wolf in wolf_pack: fitness = self.calc_fitness(wolf) if fitness > alpha_fitness: alpha = wolf alpha_fitness = fitness return alpha # 更新狼群 def update_wolf_pack(self, wolf_pack, alpha): new_wolf_pack = [] for wolf in wolf_pack: # 狼群半径内没有更优秀的狼,按照原狼的行为进行 if wolf == alpha: new_wolf = wolf.copy() for i in range(self.n): if random.random() < 1 / (1 + pow(2.71828, -self.a)): new_wolf[i] = 1 - new_wolf[i] new_wolf_pack.append(new_wolf) # 狼群半径内存在更优秀的狼,按照更优秀的狼的行为进行 else: new_wolf = wolf.copy() for i in range(self.n): if alpha[i] != wolf[i] and random.random() < 1 / (1 + pow(2.71828, -self.a)): new_wolf[i] = alpha[i] new_wolf_pack.append(new_wolf) return new_wolf_pack # 狼群算法求解01背包问题 def solve_knapsack_problem(self): wolf_pack = self.init_wolf_pack() for i in range(100): alpha = self.select_alpha(wolf_pack) new_wolf_pack = self.update_wolf_pack(wolf_pack, alpha) for j in range(self.c): if random.random() < self.p: for k in range(self.n): if random.random() < 0.5: new_wolf_pack[j][k] = 1 - new_wolf_pack[j][k] wolf_pack = new_wolf_pack alpha = self.select_alpha(wolf_pack) weight = sum([alpha[i] * self.w[i] for i in range(self.n)]) value = sum([alpha[i] * self.v[i] for i in range(self.n)]) return alpha, weight, value # 测试代码 if __name__ == '__main__': n = 10 m = 50 w = [random.randint(1, 10) for i in range(n)] v = [random.randint(10, 100) for i in range(n)] c = 20 wolf_pack_algorithm = WolfPackAlgorithm(n, m, w, v, c) alpha, weight, value = wolf_pack_algorithm.solve_knapsack_problem() print('最优解:', alpha) print('重量:', weight) print('价值:', value) ``` 在上述代码中,我们定义了一个`WolfPackAlgorithm`类,其中包括初始化狼群、计算适应度、选择最优秀的狼、更新狼群等方法。最后,我们进行了测试,使用狼群算法求解了一个10个物品,背包容量为50的01背包问题,并输出了最优解、重量和价值。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

Python基于动态规划算法解决01背包问题实例

Python动态规划解决01背包问题的优点在于它的时间复杂度相对较低,一般为O(nC),其中n是物品数量,C是背包容量。虽然它需要额外的空间存储子问题的解,但通常在实际应用中,这个空间复杂度是可以接受的。 了解01...
recommend-type

Python基于回溯法解决01背包问题实例

回溯法是一种通过深度优先搜索解决问题的算法,它尝试构建解决方案的候选树,并在发现无法找到有效解时撤销最近的选择,返回上一层继续探索其他可能的分支。这种方法特别适用于解决约束满足问题,如组合优化问题。 ...
recommend-type

python基于递归解决背包问题详解

主要介绍了python基于递归解决背包问题,递归是个好东西,任何具有递归性质的问题通过函数递归调用会变得很简单。一个很复杂的问题,几行代码就能搞定,需要的朋友可以参考下
recommend-type

浅谈Python实现贪心算法与活动安排问题

贪心算法是一种优化策略,它在解决问题时,每次选择当前看起来最优的解决方案,而不考虑长远的整体最优解。这种算法适用于那些可以通过局部最优决策逐步达到全局最优解的问题。在Python中,我们可以利用贪心策略来...
recommend-type

python动态规划背包问题算法-01背包问题(动态规划算法).pdf

python动态规划背包问题算法-01背包问题(动态规划算法) 给定 N 种物品和⼀个容量为 V 的背包,物品 i 的体积是 wi,其价值为 ci 。 (每种物品只有⼀个) 问:如何选择装⼊背包的物品,使得装⼊背包中的物品的总...
recommend-type

GO婚礼设计创业计划:技术驱动的婚庆服务

"婚礼GO网站创业计划书" 在创建婚礼GO网站的创业计划书中,创业者首先阐述了企业的核心业务——GO婚礼设计,专注于提供计算机软件销售和技术开发、技术服务,以及与婚礼相关的各种服务,如APP制作、网页设计、弱电工程安装等。企业类型被定义为服务类,涵盖了一系列与信息技术和婚礼策划相关的业务。 创业者的个人经历显示了他对行业的理解和投入。他曾在北京某科技公司工作,积累了吃苦耐劳的精神和实践经验。此外,他在大学期间担任班长,锻炼了团队管理和领导能力。他还参加了SYB创业培训班,系统地学习了创业意识、计划制定等关键技能。 市场评估部分,目标顾客定位为本地的结婚人群,特别是中等和中上收入者。根据数据显示,广州市内有14家婚庆公司,该企业预计能占据7%的市场份额。广州每年约有1万对新人结婚,公司目标接待200对新人,显示出明确的市场切入点和增长潜力。 市场营销计划是创业成功的关键。尽管文档中没有详细列出具体的营销策略,但可以推断,企业可能通过线上线下结合的方式,利用社交媒体、网络广告和本地推广活动来吸引目标客户。此外,提供高质量的技术解决方案和服务,以区别于竞争对手,可能是其市场差异化策略的一部分。 在组织结构方面,未详细说明,但可以预期包括了技术开发团队、销售与市场部门、客户服务和支持团队,以及可能的行政和财务部门。 在财务规划上,文档提到了固定资产和折旧、流动资金需求、销售收入预测、销售和成本计划以及现金流量计划。这表明创业者已经考虑了启动和运营的初期成本,以及未来12个月的收入预测,旨在确保企业的现金流稳定,并有可能享受政府对大学生初创企业的税收优惠政策。 总结来说,婚礼GO网站的创业计划书详尽地涵盖了企业概述、创业者背景、市场分析、营销策略、组织结构和财务规划等方面,为初创企业的成功奠定了坚实的基础。这份计划书显示了创业者对市场的深刻理解,以及对技术和婚礼行业的专业认识,有望在竞争激烈的婚庆市场中找到一席之地。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【基础】PostgreSQL的安装和配置步骤

![【基础】PostgreSQL的安装和配置步骤](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/8e80154f78dd45e4b061508286f9d090.png) # 2.1 安装前的准备工作 ### 2.1.1 系统要求 PostgreSQL 对系统硬件和软件环境有一定要求,具体如下: - 操作系统:支持 Linux、Windows、macOS 等主流操作系统。 - CPU:推荐使用多核 CPU,以提高数据库处理性能。 - 内存:根据数据库规模和并发量确定,一般建议 8GB 以上。 - 硬盘:数据库文件和临时文件需要占用一定空间,建议预留足够的空间。
recommend-type

字节跳动面试题java

字节跳动作为一家知名的互联网公司,在面试Java开发者时可能会关注以下几个方面的问题: 1. **基础技能**:Java语言的核心语法、异常处理、内存管理、集合框架、IO操作等是否熟练掌握。 2. **面向对象编程**:多态、封装、继承的理解和应用,可能会涉及设计模式的提问。 3. **并发编程**:Java并发API(synchronized、volatile、Future、ExecutorService等)的使用,以及对并发模型(线程池、并发容器等)的理解。 4. **框架知识**:Spring Boot、MyBatis、Redis等常用框架的原理和使用经验。 5. **数据库相
recommend-type

微信行业发展现状及未来发展趋势分析

微信行业发展现状及未来行业发展趋势分析 微信作为移动互联网的基础设施,已经成为流量枢纽,月活跃账户达到10.4亿,同增10.9%,是全国用户量最多的手机App。微信的活跃账户从2012年起步月活用户仅为5900万人左右,伴随中国移动互联网进程的不断推进,微信的活跃账户一直维持稳步增长,在2014-2017年年末分别达到5亿月活、6.97亿月活、8.89亿月活和9.89亿月活。 微信月活发展历程显示,微信的用户数量增长已经开始呈现乏力趋势。微信在2018年3月日活达到6.89亿人,同比增长5.5%,环比上个月增长1.7%。微信的日活同比增速下滑至20%以下,并在2017年年底下滑至7.7%左右。微信DAU/MAU的比例也一直较为稳定,从2016年以来一直维持75%-80%左右的比例,用户的粘性极强,继续提升的空间并不大。 微信作为流量枢纽,已经成为移动互联网的基础设施,月活跃账户达到10.4亿,同增10.9%,是全国用户量最多的手机App。微信的活跃账户从2012年起步月活用户仅为5900万人左右,伴随中国移动互联网进程的不断推进,微信的活跃账户一直维持稳步增长,在2014-2017年年末分别达到5亿月活、6.97亿月活、8.89亿月活和9.89亿月活。 微信的用户数量增长已经开始呈现乏力趋势,这是因为微信自身也在重新寻求新的增长点。微信日活发展历程显示,微信的用户数量增长已经开始呈现乏力趋势。微信在2018年3月日活达到6.89亿人,同比增长5.5%,环比上个月增长1.7%。微信的日活同比增速下滑至20%以下,并在2017年年底下滑至7.7%左右。 微信DAU/MAU的比例也一直较为稳定,从2016年以来一直维持75%-80%左右的比例,用户的粘性极强,继续提升的空间并不大。因此,在整体用户数量开始触达天花板的时候,微信自身也在重新寻求新的增长点。 中国的整体移动互联网人均单日使用时长已经较高水平。18Q1中国移动互联网的月度总时长达到了77千亿分钟,环比17Q4增长了14%,单人日均使用时长达到了273分钟,环比17Q4增长了15%。而根据抽样统计,社交始终占据用户时长的最大一部分。2018年3月份,社交软件占据移动互联网35%左右的时长,相比2015年减少了约10pct,但仍然是移动互联网当中最大的时长占据者。 争夺社交软件份额的主要系娱乐类App,目前占比达到约32%左右。移动端的流量时长分布远比PC端更加集中,通常认为“搜索下載”和“网站导航”为PC时代的流量枢纽,但根据统计,搜索的用户量约为4.5亿,为各类应用最高,但其时长占比约为5%左右,落后于网络视频的13%左右位于第二名。PC时代的网络社交时长占比约为4%-5%,基本与搜索相当,但其流量分发能力远弱于搜索。 微信作为移动互联网的基础设施,已经成为流量枢纽,月活跃账户达到10.4亿,同增10.9%,是全国用户量最多的手机App。微信的活跃账户从2012年起步月活用户仅为5900万人左右,伴随中国移动互联网进程的不断推进,微信的活跃账户一直维持稳步增长,在2014-2017年年末分别达到5亿月活、6.97亿月活、8.89亿月活和9.89亿月活。 微信的用户数量增长已经开始呈现乏力趋势,这是因为微信自身也在重新寻求新的增长点。微信日活发展历程显示,微信的用户数量增长已经开始呈现乏力趋势。微信在2018年3月日活达到6.89亿人,同比增长5.5%,环比上个月增长1.7%。微信的日活同比增速下滑至20%以下,并在2017年年底下滑至7.7%左右。 微信DAU/MAU的比例也一直较为稳定,从2016年以来一直维持75%-80%左右的比例,用户的粘性极强,继续提升的空间并不大。因此,在整体用户数量开始触达天花板的时候,微信自身也在重新寻求新的增长点。 微信作为移动互联网的基础设施,已经成为流量枢纽,月活跃账户达到10.4亿,同增10.9%,是全国用户量最多的手机App。微信的活跃账户从2012年起步月活用户仅为5900万人左右,伴随中国移动互联网进程的不断推进,微信的活跃账户一直维持稳步增长,在2014-2017年年末分别达到5亿月活、6.97亿月活、8.89亿月活和9.89亿月活。 微信的用户数量增长已经开始呈现乏力趋势,这是因为微信自身也在重新寻求新的增长点。微信日活发展历程显示,微信的用户数量增长已经开始呈现乏力趋势。微信在2018年3月日活达到6.89亿人,同比增长5.5%,环比上个月增长1.7%。微信的日活同比增速下滑至20%以下,并在2017年年底下滑至7.7%左右。 微信DAU/MAU的比例也一直较为稳定,从2016年以来一直维持75%-80%左右的比例,用户的粘性极强,继续提升的空间并不大。因此,在整体用户数量开始触达天花板的时候,微信自身也在重新寻求新的增长点。 微信作为移动互联网的基础设施,已经成为流量枢纽,月活跃账户达到10.4亿,同增10.9%,是全国用户量最多的手机App。微信的活跃账户从2012年起步月活用户仅为5900万人左右,伴随中国移动互联网进程的不断推进,微信的活跃账户一直维持稳步增长,在2014-2017年年末分别达到5亿月活、6.97亿月活、8.89亿月活和9.89亿月活。 微信的用户数量增长已经开始呈现乏力趋势,这是因为微信自身也在重新寻求新的增长点。微信日活发展历程显示,微信的用户数量增长已经开始呈现乏力趋势。微信在2018年3月日活达到6.89亿人,同比增长5.5%,环比上个月增长1.7%。微信的日活同比增速下滑至20%以下,并在2017年年底下滑至7.7%左右。 微信DAU/MAU的比例也一直较为稳定,从2016年以来一直维持75%-80%左右的比例,用户的粘性极强,继续提升的空间并不大。因此,在整体用户数量开始触达天花板的时候,微信自身也在重新寻求新的增长点。