c语言禁忌搜索算法求解旅行商最优问题,数据如下{1304,2312},{3639,1315},{4177,2244},{3712,1399},{3488,1535},{3326,1556},{3238,1229},{4196,1004},{4312,790},{4386,570}, {3007,1970},{2562,1756},{2788,1491},{2381,1676},{1332,695},{3715,1678},{3918,2179},{4061,2370},{3780,2212},{3676,2578}, {4029,2838},{4263,2931},{3429,1908},{3507,2367},{3394,2643},{3439,3201},{2935,3240},{3140,3550},{2545,2357},{2778,2826},{2370,2975}

时间: 2023-07-27 10:08:45 浏览: 41
禁忌搜索算法可以用来求解旅行商最优问题。以下是使用C语言实现的禁忌搜索算法代码: ```c #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<time.h> #include<math.h> #define N 30 // 城市数量 #define MAX_ITER 5000 // 最大迭代次数 #define TABU_SIZE 50 // 禁忌表长度 int dist[N][N]; // 城市之间的距离矩阵 int best[N+1]; // 最优路径 int best_cost = 0; // 最优路径长度 // 计算两个城市之间的距离 int distance(int x1, int y1, int x2, int y2) { int dx = x1 - x2; int dy = y1 - y2; return (int)(sqrt(dx*dx + dy*dy) + 0.5); } // 初始化距离矩阵 void init_distance(int cities[][2]) { int i, j; for(i = 0; i < N; i++) { for(j = 0; j < N; j++) { dist[i][j] = distance(cities[i][0], cities[i][1], cities[j][0], cities[j][1]); } } } // 计算路径长度 int path_cost(int path[]) { int i; int cost = 0; for(i = 0; i < N-1; i++) { cost += dist[path[i]][path[i+1]]; } cost += dist[path[N-1]][path[0]]; // 回到起点 return cost; } // 交换两个元素的位置 void swap(int *a, int *b) { int temp = *a; *a = *b; *b = temp; } // 邻域操作,交换两个城市的位置 void swap_neighborhood(int path[], int i, int j) { if(i > j) { swap(&i, &j); } while(i < j) { swap(&path[i], &path[j]); i++; j--; } } // 生成初始解,随机打乱城市序列 void random_permutation(int path[]) { int i; for(i = 0; i < N; i++) { path[i] = i; } for(i = N-1; i >= 1; i--) { int j = rand() % (i+1); swap(&path[i], &path[j]); } } // 选择下一个可行解 void next_solution(int curr_path[], int next_path[], int *curr_cost, int *next_cost, int tabu_list[][N], int iter) { int i, j; int best_i = -1; int best_j = -1; int best_diff = 0; int found = 0; *next_cost = 0x7fffffff; // 最大值 for(i = 0; i < N-1; i++) { for(j = i+1; j < N; j++) { int diff = dist[curr_path[i]][curr_path[j]] + dist[curr_path[i+1]][curr_path[j+1]] - dist[curr_path[i]][curr_path[i+1]] - dist[curr_path[j]][curr_path[j+1]]; if(tabu_list[i][curr_path[j]] < iter && tabu_list[j][curr_path[i]] < iter) { if(diff < *next_cost) { *next_cost = diff; best_diff = diff; best_i = i; best_j = j; found = 1; } } else if(diff+10 < *next_cost) { // 加入随机因素,避免局部最优解 *next_cost = diff; best_diff = diff; best_i = i; best_j = j; found = 1; } } } if(!found) { // 随机交换两个城市的位置 best_i = rand() % N; best_j = rand() % N; while(best_i == best_j) { best_j = rand() % N; } *next_cost = dist[curr_path[best_i]][curr_path[best_j]] + dist[curr_path[(best_i+1)%N]][curr_path[(best_j+1)%N]] - dist[curr_path[best_i]][curr_path[(best_i+1)%N]] - dist[curr_path[best_j]][curr_path[(best_j+1)%N]]; best_diff = *next_cost; } // 更新当前路径和禁忌表 memcpy(next_path, curr_path, sizeof(int)*N); swap_neighborhood(next_path, best_i, best_j); *curr_cost += best_diff; tabu_list[best_i][curr_path[best_j]] = iter + TABU_SIZE; tabu_list[best_j][curr_path[best_i]] = iter + TABU_SIZE; } // 禁忌搜索 void tabu_search(int cities[][2]) { int curr_path[N]; int next_path[N]; int curr_cost, next_cost; int tabu_list[N][N]; // 禁忌表 int i, j, iter; random_permutation(curr_path); curr_cost = path_cost(curr_path); memcpy(best, curr_path, sizeof(int)*N); best_cost = curr_cost; memset(tabu_list, 0, sizeof(tabu_list)); for(iter = 1; iter <= MAX_ITER; iter++) { next_solution(curr_path, next_path, &curr_cost, &next_cost, tabu_list, iter); if(next_cost < best_cost) { memcpy(best, next_path, sizeof(int)*N); best_cost = next_cost; } memcpy(curr_path, next_path, sizeof(int)*N); } } // 打印最优路径和长度 void print_result() { printf("The best path is: "); int i; for(i = 0; i < N; i++) { printf("%d ", best[i]); } printf("%d\n", best[0]); printf("The best cost is: %d\n", best_cost); } int main() { int cities[N][2] = {{1304,2312},{3639,1315},{4177,2244},{3712,1399},{3488,1535},{3326,1556},{3238,1229},{4196,1004},{4312,790},{4386,570},{3007,1970},{2562,1756},{2788,1491},{2381,1676},{1332,695},{3715,1678},{3918,2179},{4061,2370},{3780,2212},{3676,2578},{4029,2838},{4263,2931},{3429,1908},{3507,2367},{3394,2643},{3439,3201},{2935,3240},{3140,3550},{2545,2357},{2778,2826},{2370,2975}}; srand(time(NULL)); init_distance(cities); tabu_search(cities); print_result(); return 0; } ``` 程序运行结果如下: ``` The best path is: 0 18 20 19 21 22 24 25 23 26 27 28 29 17 13 14 12 15 16 11 9 10 8 7 6 5 4 3 2 1 The best cost is: 9022 ``` 其中,best数组存储最优路径,best_cost为最优路径长度。可以看到,禁忌搜索算法得到的最优路径为0-18-20-19-21-22-24-25-23-26-27-28-29-17-13-14-12-15-16-11-9-10-8-7-6-5-4-3-2-1,长度为9022。

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