写一个遗传算法的代码,用c语言

时间: 2024-02-21 13:01:02 浏览: 17
以下是一个简单的遗传算法的代码示例,使用 C 语言实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #define POPULATION_SIZE 10 #define GENOME_SIZE 5 #define MUTATION_RATE 0.1 #define ELITISM_COUNT 1 typedef struct { int fitness; int genome[GENOME_SIZE]; } Individual; void initialize_population(Individual *population) { int i, j; for (i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { population[i].fitness = 0; for (j = 0; j < GENOME_SIZE; j++) { population[i].genome[j] = rand() % 2; // randomly initialize genome } } } void calculate_fitness(Individual *individual) { int i; individual->fitness = 0; for (i = 0; i < GENOME_SIZE; i++) { individual->fitness += individual->genome[i]; } } void evaluate_population(Individual *population) { int i; for (i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { calculate_fitness(&population[i]); } } void crossover(Individual *parent1, Individual *parent2, Individual *child) { int i, crossover_point; crossover_point = rand() % GENOME_SIZE; for (i = 0; i < crossover_point; i++) { child->genome[i] = parent1->genome[i]; } for (i = crossover_point; i < GENOME_SIZE; i++) { child->genome[i] = parent2->genome[i]; } } void mutate(Individual *individual) { int i; for (i = 0; i < GENOME_SIZE; i++) { if ((double) rand() / RAND_MAX < MUTATION_RATE) { individual->genome[i] = !individual->genome[i]; } } } void sort_population_by_fitness(Individual *population) { int i, j; Individual temp; for (i = 0; i < POPULATION_SIZE - 1; i++) { for (j = i + 1; j < POPULATION_SIZE; j++) { if (population[i].fitness < population[j].fitness) { temp = population[i]; population[i] = population[j]; population[j] = temp; } } } } void elitism(Individual *population, Individual *next_generation) { int i; for (i = 0; i < ELITISM_COUNT; i++) { next_generation[i] = population[i]; // copy the best individuals from the current population to the next generation } } void selection(Individual *population, Individual *parents) { int i, j, fitness_sum = 0; for (i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { fitness_sum += population[i].fitness; } for (i = 0; i < 2; i++) { int random_value = rand() % fitness_sum; for (j = 0; j < POPULATION_SIZE; j++) { random_value -= population[j].fitness; if (random_value <= 0) { parents[i] = population[j]; break; } } } } void evolve_population(Individual *current_generation, Individual *next_generation) { int i; Individual parents[2]; elitism(current_generation, next_generation); for (i = ELITISM_COUNT; i < POPULATION_SIZE; i++) { selection(current_generation, parents); crossover(&parents[0], &parents[1], &next_generation[i]); mutate(&next_generation[i]); } } void print_population(Individual *population) { int i, j; for (i = 0; i < POPULATION_SIZE; i++) { printf("Individual %d: fitness=%d, genome=[", i, population[i].fitness); for (j = 0; j < GENOME_SIZE; j++) { printf("%d", population[i].genome[j]); } printf("]\n"); } } int main() { srand(time(NULL)); Individual current_generation[POPULATION_SIZE]; Individual next_generation[POPULATION_SIZE]; initialize_population(current_generation); evaluate_population(current_generation); sort_population_by_fitness(current_generation); print_population(current_generation); evolve_population(current_generation, next_generation); evaluate_population(next_generation); sort_population_by_fitness(next_generation); print_population(next_generation); return 0; } ``` 这个代码实现了一个简单的遗传算法,用于解决二进制字符串中 1 的个数最大化问题。其中,每个个体都是一个长度为 5 的二进制字符串,遗传算法的过程包括初始化种群、计算适应度、选择、交叉、变异、排序和精英保留,模拟了自然选择和遗传的过程。

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