class Mission { public: time_point startime; time_point endtime; }; class Arc { public: time_point startime; time_point endtime; }; Tranobj{ Public: std::vector<Mission> missions std::vector<Arc> Arcs } Class TranobjGroup{ Public: std::vector<Tranobj> res; } TranobjGroup 作为一条染色体,基因是Arcs组成的,写一个遗传算法c++
时间: 2024-04-07 18:30:24 浏览: 63
当设计遗传算法时,需要考虑以下几个步骤:
1. 初始化种群:创建初始的染色体集合,每个染色体由一组Arcs组成。
2. 评估适应度:对每个染色体进行适应度评估,根据问题的具体情况,可以设计一个适应度函数来评估染色体的质量。
3. 选择操作:选择适应度较高的染色体作为父代,采用选择操作(如轮盘赌选择、锦标赛选择等)生成下一代染色体。
4. 交叉操作:对选定的染色体进行交叉操作,生成新的染色体。具体可以采用单点交叉、多点交叉、均匀交叉等方式。
5. 变异操作:对新生成的染色体进行变异操作,引入一定的随机性。变异操作可以随机改变染色体中的一个或多个基因值。
6. 更新种群:根据选择、交叉和变异操作生成的新染色体,更新种群。
7. 终止条件:根据实际需要,设定终止遗传算法迭代的条件,如达到最大迭代次数、达到某个适应度阈值等。
下面是一个简单的遗传算法的实现示例:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <random>
// 定义时间点类
class time_point {
public:
int time;
};
// 定义任务类
class Mission {
public:
time_point start_time;
time_point end_time;
};
// 定义弧类
class Arc {
public:
time_point start_time;
time_point end_time;
};
// 定义染色体类
class Tranobj {
public:
std::vector<Mission> missions;
std::vector<Arc> arcs;
};
// 定义染色体群类
class TranobjGroup {
public:
std::vector<Tranobj> res;
};
// 初始化种群
void initializePopulation(TranobjGroup& population, int populationSize) {
for (int i = 0; i < populationSize; ++i) {
Tranobj tranobj;
// 随机生成Arcs
// ...
population.res.push_back(tranobj);
}
}
// 计算适应度函数
double fitnessFunction(const Tranobj& tranobj) {
// 根据问题具体情况设计适应度函数
// ...
return 0.0;
}
// 选择操作
void selection(TranobjGroup& population, int tournamentSize) {
// 锦标赛选择
// ...
}
// 交叉操作
void crossover(Tranobj& parent1, Tranobj& parent2, Tranobj& child1, Tranobj& child2) {
// 单点交叉
// ...
}
// 变异操作
void mutation(Tranobj& tranobj, double mutationRate) {
// 随机变异
// ...
}
// 更新种群
void updatePopulation(TranobjGroup& population, TranobjGroup& newPopulation) {
// 根据选择、交叉和变异操作生成新染色体
// ...
}
// 终止条件
bool terminationCondition() {
// 根据实际需要设定终止条件
// ...
return false;
}
// 遗传算法主函数
void geneticAlgorithm(int populationSize, int tournamentSize, double mutationRate, int maxGeneration) {
TranobjGroup population;
initializePopulation(population, populationSize);
int generation = 0;
while (!terminationCondition() && generation < maxGeneration) {
TranobjGroup newPopulation;
while (newPopulation.res.size() < populationSize) {
Tranobj parent1, parent2, child1, child2;
selection(population, tournamentSize);
crossover(parent1, parent2, child1, child2);
mutation(child1, mutationRate);
mutation(child2, mutationRate);
newPopulation.res.push_back(child1);
newPopulation.res.push_back(child2);
}
updatePopulation(population, newPopulation);
++generation;
}
}
int main() {
geneticAlgorithm(100, 5, 0.1, 100);
return 0;
}
```
以上是一个简单的遗传算法的实现示例,其中的具体实现细节需要根据实际问题进行调整和完善。
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