遗传算法最短路径matlab代码
时间: 2023-07-02 15:16:15 浏览: 65
以下是遗传算法求解最短路径的Matlab代码示例:
```matlab
% 生成初始种群
n = 10; % 城市数量
pop_size = 50; % 种群大小
pop = zeros(pop_size, n); % 初始化种群
for i = 1:pop_size
pop(i, :) = randperm(n); % 随机生成一条路径
end
% 计算适应度
distances = [0 3 10 7 6 8 12 9 14 11; % 城市之间的距离矩阵
3 0 4 5 8 7 9 10 13 12;
10 4 0 3 7 6 5 12 15 14;
7 5 3 0 4 9 8 11 10 13;
6 8 7 4 0 2 3 6 5 8;
8 7 6 9 2 0 4 7 6 9;
12 9 5 8 3 4 0 3 6 5;
9 10 12 11 6 7 3 0 3 2;
14 13 15 10 5 6 6 3 0 3;
11 12 14 13 8 9 5 2 3 0];
fit = zeros(pop_size, 1); % 初始化适应度
for i = 1:pop_size
path = pop(i, :);
fit(i) = sum(distances(sub2ind([n n], path, [path(2:end) path(1)]))); % 计算路径总长度
end
% 进化过程
num_generations = 100; % 迭代次数
mutation_rate = 0.01; % 变异率
elite_size = 5; % 精英个数
for gen = 1:num_generations
% 选择
[~, idx] = sort(fit); % 按适应度排序
elite = pop(idx(1:elite_size), :); % 选择精英
% 交叉
new_pop = zeros(pop_size, n); % 初始化新种群
for i = 1:pop_size
parents = randsample(pop_size, 2, true, fit); % 选择两个父代
p1 = pop(parents(1), :); p2 = pop(parents(2), :);
cross_point = randi(n-1); % 随机选择交叉点
child = [p1(1:cross_point) setdiff(p2, p1(1:cross_point), 'stable')]; % 交叉生成子代
new_pop(i, :) = child;
end
% 变异
for i = 1:pop_size
if rand < mutation_rate % 如果发生变异
idx = randperm(n, 2); % 随机选择两个位置
new_pop(i, idx) = new_pop(i, idx(end:-1:1)); % 交换位置
end
end
% 更新种群
pop = [elite; new_pop(elite_size+1:end, :)]; % 精英复制到下一代
for i = 1:pop_size
path = pop(i, :);
fit(i) = sum(distances(sub2ind([n n], path, [path(2:end) path(1)]))); % 计算适应度
end
% 输出结果
[min_dist, idx] = min(fit);
fprintf('Generation %d: shortest distance = %f\n', gen, min_dist);
disp(['Shortest path: ' num2str(pop(idx, :))]);
end
```
上述代码中,`pop`表示种群,每一行表示一条路径;`fit`表示种群中每个个体的适应度,即路径长度;`distances`是城市之间的距离矩阵;`elite_size`表示每一代中选择的精英数量;`mutation_rate`表示变异率。在迭代过程中,首先按适应度从小到大排序,选择精英,然后进行交叉和变异操作,最后更新种群和适应度。每一代结束后,输出当前最短路径和长度。
相关推荐
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)