启发式算法 demo

时间: 2023-07-10 07:31:38 浏览: 48
启发式算法是一种通过“试错”来搜索最优解的算法,它常被用于解决复杂的优化问题。常见的启发式算法包括遗传算法、模拟退火算法、禁忌搜索算法等。以下是一个简单的模拟退火算法的Python代码示例,用于解决旅行商问题。 ```python import math import random def distance(city1, city2): """计算两个城市之间的距离""" x1, y1 = city1 x2, y2 = city2 return math.sqrt((x1 - x2) ** 2 + (y1 - y2) ** 2) def generate_neighbor(state): """生成当前状态的邻居状态""" i, j = sorted(random.sample(range(len(state)), 2)) return state[:i] + state[j:j+1] + state[i+1:j] + state[i:i+1] + state[j+1:] def anneal(state, temperature, cooling_rate): """模拟退火算法""" current_energy = energy(state) while temperature > 1: neighbor = generate_neighbor(state) neighbor_energy = energy(neighbor) delta = neighbor_energy - current_energy if delta < 0 or math.exp(-delta/temperature) > random.random(): state, current_energy = neighbor, neighbor_energy temperature *= cooling_rate return state, current_energy def energy(state): """计算状态的能量,即路径长度""" total_distance = 0 for i in range(len(state)): total_distance += distance(state[i], state[(i + 1) % len(state)]) return total_distance def main(): # 生成随机城市坐标 cities = [(random.randint(0, 100), random.randint(0, 100)) for _ in range(10)] # 初始化状态为随机排列 state = list(range(len(cities))) random.shuffle(state) # 设置初始温度和冷却速率 temperature, cooling_rate = 1000, 0.99 # 运行模拟退火算法 state, energy = anneal(state, temperature, cooling_rate) # 输出最优解 print("最优解:", state) print("路径长度:", energy) if __name__ == '__main__': main() ``` 以上代码实现了一个简单的模拟退火算法,用于解决旅行商问题。它通过随机生成城市坐标,然后随机排列城市,最后通过模拟退火算法搜索最优路径。运行代码可以得到最优路径和路径长度。

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