旅行商问题代码c语言实现

时间: 2023-07-29 13:07:34 浏览: 179
RAR

旅行商问题 C语言解法

star4星 · 用户满意度95%
以下是使用遗传算法解决旅行商问题的C语言代码示例: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #include <time.h> #define POP_SIZE 100 // 种群大小 #define CROSS_RATE 0.8 // 交叉率 #define MUTATION_RATE 0.01 // 突变率 #define N_GENERATIONS 500 // 迭代次数 #define N_CITIES 20 // 城市数量 // 定义城市结构体 typedef struct { float x, y; } City; City cities[N_CITIES]; // 城市数组 // 生成城市坐标 void init_cities() { srand(time(NULL)); for (int i = 0; i < N_CITIES; i++) { cities[i].x = (float) rand() / RAND_MAX * 100; cities[i].y = (float) rand() / RAND_MAX * 100; } } // 计算两个城市之间的距离 float get_distance(City city1, City city2) { float x1 = city1.x, y1 = city1.y; float x2 = city2.x, y2 = city2.y; return sqrt(pow(x1 - x2, 2) + pow(y1 - y2, 2)); } // 计算路径长度 float get_fitness(int *individual) { float distance = 0; for (int i = 0; i < N_CITIES - 1; i++) { City city1 = cities[individual[i]]; City city2 = cities[individual[i+1]]; distance += get_distance(city1, city2); } City city1 = cities[individual[N_CITIES - 1]]; City city2 = cities[individual[0]]; distance += get_distance(city1, city2); return 1 / distance; } // 随机生成初始种群 void init_pop(int (*pop)[N_CITIES]) { for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < N_CITIES; j++) { pop[i][j] = j; } for (int j = 0; j < N_CITIES; j++) { int index = rand() % N_CITIES; int temp = pop[i][j]; pop[i][j] = pop[i][index]; pop[i][index] = temp; } } } // 选择 void selection(int (*pop)[N_CITIES], float *fitness, int (*parents)[2]) { for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { int index1 = rand() % POP_SIZE; int index2 = rand() % POP_SIZE; if (fitness[index1] > fitness[index2]) { parents[i][0] = index1; } else { parents[i][0] = index2; } index1 = rand() % POP_SIZE; index2 = rand() % POP_SIZE; if (fitness[index1] > fitness[index2]) { parents[i][1] = index1; } else { parents[i][1] = index2; } } } // 交叉 void crossover(int (*pop)[N_CITIES], int (*parents)[2], int (*offspring)[N_CITIES]) { for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { if ((float) rand() / RAND_MAX < CROSS_RATE) { int index1 = rand() % N_CITIES; int index2 = rand() % N_CITIES; if (index1 > index2) { int temp = index1; index1 = index2; index2 = temp; } for (int j = index1; j <= index2; j++) { offspring[i][j] = pop[parents[i][0]][j]; } int k = 0; for (int j = 0; j < N_CITIES; j++) { if (k == index1) { k = index2 + 1; } if (k < N_CITIES && !contains(offspring[i], k, pop[parents[i][1]][j])) { offspring[i][k] = pop[parents[i][1]][j]; k++; } } } else { for (int j = 0; j < N_CITIES; j++) { offspring[i][j] = pop[parents[i][0]][j]; } } } } // 突变 void mutation(int (*offspring)[N_CITIES]) { for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { if ((float) rand() / RAND_MAX < MUTATION_RATE) { int index1 = rand() % N_CITIES; int index2 = rand() % N_CITIES; int temp = offspring[i][index1]; offspring[i][index1] = offspring[i][index2]; offspring[i][index2] = temp; } } } // 替换 void replacement(int (*pop)[N_CITIES], float *fitness, int (*offspring)[N_CITIES], float *offspring_fitness) { for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { if (offspring_fitness[i] > fitness[i]) { for (int j = 0; j < N_CITIES; j++) { pop[i][j] = offspring[i][j]; } fitness[i] = offspring_fitness[i]; } } } // 判断一个值是否在数组中 int contains(int *array, int length, int value) { for (int i = 0; i < length; i++) { if (array[i] == value) { return 1; } } return 0; } // 输出结果 void print_result(int *best_individual, float best_fitness) { printf("最短路径长度:%.2f\n", 1 / best_fitness); printf("最短路径:"); for (int i = 0; i < N_CITIES; i++) { printf("%d ", best_individual[i]); } printf("\n"); } int main() { init_cities(); // 生成城市坐标 int pop[POP_SIZE][N_CITIES]; // 种群数组 init_pop(pop); // 随机生成初始种群 float fitness[POP_SIZE]; // 适应度数组 for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { fitness[i] = get_fitness(pop[i]); // 计算适应度 } int parents[POP_SIZE][2]; // 父代数组 int offspring[POP_SIZE][N_CITIES]; // 子代数组 float offspring_fitness[POP_SIZE]; // 子代适应度数组 for (int generation = 0; generation < N_GENERATIONS; generation++) { selection(pop, fitness, parents); // 选择 crossover(pop, parents, offspring); // 交叉 mutation(offspring); // 突变 for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { offspring_fitness[i] = get_fitness(offspring[i]); // 计算子代适应度 } replacement(pop, fitness, offspring, offspring_fitness); // 替换 } int best_individual[N_CITIES]; // 最优个体 float best_fitness = 0; // 最优适应度 for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { if (fitness[i] > best_fitness) { best_fitness = fitness[i]; for (int j = 0; j < N_CITIES; j++) { best_individual[j] = pop[i][j]; } } } print_result(best_individual, best_fitness); // 输出结果 return 0; } ``` 该代码使用遗传算法来求解旅行商问题,使用欧氏距离作为城市之间的距离。通过遗传算法的迭代过程,不断优化种群中的个体,最终得到一条最短路径。
阅读全文

相关推荐

最新推荐

recommend-type

动态规划法,回溯法,分支限界法求解TSP旅行商问题

TSP旅行商问题的解决方法 TSP旅行商问题(Traveling Salesman Problem)是一个经典的NP-hard问题,旨在找到一条最短的路径,使得旅行商可以访问每个城市一次然后返回出发点。以下是关于动态规划法、回溯法和分支...
recommend-type

C语言编的遗传算法解TSP问题代码

TSP(Traveling Salesman Problem)是指旅行商问题,即给定一组城市和它们之间的距离,寻找一条遍历所有城市并返回出发点的最短路径。TSP问题是一个经典的NP-hard问题,具有重要的理论和实践价值。 代码实现细节 ...
recommend-type

A级景区数据文件json

A级景区数据文件json
recommend-type

使用Java编写的坦克大战小游戏.zip学习资料

python 使用Java编写的坦克大战小游戏.zip学习资料
recommend-type

JHU荣誉单变量微积分课程教案介绍

资源摘要信息:"jhu2017-18-honors-single-variable-calculus" 知识点一:荣誉单变量微积分课程介绍 本课程为JHU(约翰霍普金斯大学)的荣誉单变量微积分课程,主要针对在2018年秋季和2019年秋季两个学期开设。课程内容涵盖两个学期的微积分知识,包括整合和微分两大部分。该课程采用IBL(Inquiry-Based Learning)格式进行教学,即学生先自行解决问题,然后在学习过程中逐步掌握相关理论知识。 知识点二:IBL教学法 IBL教学法,即问题导向的学习方法,是一种以学生为中心的教学模式。在这种模式下,学生在教师的引导下,通过提出问题、解决问题来获取知识,从而培养学生的自主学习能力和问题解决能力。IBL教学法强调学生的主动参与和探索,教师的角色更多的是引导者和协助者。 知识点三:课程难度及学习方法 课程的第一次迭代主要包含问题,难度较大,学生需要有一定的数学基础和自学能力。第二次迭代则在第一次的基础上增加了更多的理论和解释,难度相对降低,更适合学生理解和学习。这种设计旨在帮助学生从实际问题出发,逐步深入理解微积分理论,提高学习效率。 知识点四:课程先决条件及学习建议 课程的先决条件为预演算,即在进入课程之前需要掌握一定的演算知识和技能。建议在使用这些笔记之前,先完成一些基础演算的入门课程,并进行一些数学证明的练习。这样可以更好地理解和掌握课程内容,提高学习效果。 知识点五:TeX格式文件 标签"TeX"意味着该课程的资料是以TeX格式保存和发布的。TeX是一种基于排版语言的格式,广泛应用于学术出版物的排版,特别是在数学、物理学和计算机科学领域。TeX格式的文件可以确保文档内容的准确性和排版的美观性,适合用于编写和分享复杂的科学和技术文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

【实战篇:自定义损失函数】:构建独特损失函数解决特定问题,优化模型性能

![损失函数](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/a83762ba6eb248f69091b5154ddf78ca.png) # 1. 损失函数的基本概念与作用 ## 1.1 损失函数定义 损失函数是机器学习中的核心概念,用于衡量模型预测值与实际值之间的差异。它是优化算法调整模型参数以最小化的目标函数。 ```math L(y, f(x)) = \sum_{i=1}^{N} L_i(y_i, f(x_i)) ``` 其中,`L`表示损失函数,`y`为实际值,`f(x)`为模型预测值,`N`为样本数量,`L_i`为第`i`个样本的损失。 ## 1.2 损
recommend-type

如何在ZYNQMP平台上配置TUSB1210 USB接口芯片以实现Host模式,并确保与Linux内核的兼容性?

要在ZYNQMP平台上实现TUSB1210 USB接口芯片的Host模式功能,并确保与Linux内核的兼容性,首先需要在硬件层面完成TUSB1210与ZYNQMP芯片的正确连接,保证USB2.0和USB3.0之间的硬件电路设计符合ZYNQMP的要求。 参考资源链接:[ZYNQMP USB主机模式实现与测试(TUSB1210)](https://wenku.csdn.net/doc/6nneek7zxw?spm=1055.2569.3001.10343) 具体步骤包括: 1. 在Vivado中设计硬件电路,配置USB接口相关的Bank502和Bank505引脚,同时确保USB时钟的正确配置。
recommend-type

Naruto爱好者必备CLI测试应用

资源摘要信息:"Are-you-a-Naruto-Fan:CLI测验应用程序,用于检查Naruto狂热者的知识" 该应用程序是一个基于命令行界面(CLI)的测验工具,设计用于测试用户对日本动漫《火影忍者》(Naruto)的知识水平。《火影忍者》是由岸本齐史创作的一部广受欢迎的漫画系列,后被改编成同名电视动画,并衍生出一系列相关的产品和文化现象。该动漫讲述了主角漩涡鸣人从忍者学校开始的成长故事,直到成为木叶隐村的领袖,期间包含了忍者文化、战斗、忍术、友情和忍者世界的政治斗争等元素。 这个测验应用程序的开发主要使用了JavaScript语言。JavaScript是一种广泛应用于前端开发的编程语言,它允许网页具有交互性,同时也可以在服务器端运行(如Node.js环境)。在这个CLI应用程序中,JavaScript被用来处理用户的输入,生成问题,并根据用户的回答来评估其对《火影忍者》的知识水平。 开发这样的测验应用程序可能涉及到以下知识点和技术: 1. **命令行界面(CLI)开发:** CLI应用程序是指用户通过命令行或终端与之交互的软件。在Web开发中,Node.js提供了一个运行JavaScript的环境,使得开发者可以使用JavaScript语言来创建服务器端应用程序和工具,包括CLI应用程序。CLI应用程序通常涉及到使用诸如 commander.js 或 yargs 等库来解析命令行参数和选项。 2. **JavaScript基础:** 开发CLI应用程序需要对JavaScript语言有扎实的理解,包括数据类型、函数、对象、数组、事件循环、异步编程等。 3. **知识库构建:** 测验应用程序的核心是其问题库,它包含了与《火影忍者》相关的各种问题。开发人员需要设计和构建这个知识库,并确保问题的多样性和覆盖面。 4. **逻辑和流程控制:** 在应用程序中,需要编写逻辑来控制测验的流程,比如问题的随机出现、计时器、计分机制以及结束时的反馈。 5. **用户界面(UI)交互:** 尽管是CLI,用户界面仍然重要。开发者需要确保用户体验流畅,这包括清晰的问题呈现、简洁的指令和友好的输出格式。 6. **模块化和封装:** 开发过程中应当遵循模块化原则,将不同的功能分隔开来,以便于管理和维护。例如,可以将问题生成器、计分器和用户输入处理器等封装成独立的模块。 7. **单元测试和调试:** 测验应用程序在发布前需要经过严格的测试和调试。使用如Mocha或Jest这样的JavaScript测试框架可以编写单元测试,并通过控制台输出调试信息来排除故障。 8. **部署和分发:** 最后,开发完成的应用程序需要被打包和分发。如果是基于Node.js的应用程序,常见的做法是将其打包为可执行文件(如使用electron或pkg工具),以便在不同的操作系统上运行。 根据提供的文件信息,虽然具体细节有限,但可以推测该应用程序可能采用了上述技术点。用户通过点击提供的链接,可能将被引导到一个网页或直接下载CLI应用程序的可执行文件,从而开始进行《火影忍者》的知识测验。通过这个测验,用户不仅能享受答题的乐趣,还可以加深对《火影忍者》的理解和认识。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依