遗传算法C语言程序实例

时间: 2023-08-29 11:08:42 浏览: 46
以下是一个简单的遗传算法的C语言程序实例: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define POP_SIZE 50 // 种群大小 #define NUM_VARS 1 // 变量个数 #define NUM_GENERATIONS 100 // 迭代次数 #define CROSSOVER_PROB 0.8 // 交叉概率 #define MUTATION_PROB 0.1 // 变异概率 // 目标函数 double func(double x) { return 2 * sin(x) + cos(3 * x); } // 个体结构体 typedef struct { double vars[NUM_VARS]; // 变量数组 double fitness; // 适应度 } Individual; // 初始化种群 void initializePopulation(Individual population[]) { for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { for (int j = 0; j < NUM_VARS; j++) { population[i].vars[j] = (double)rand() / RAND_MAX * 10 - 5; } } } // 计算适应度 void calculateFitness(Individual population[]) { for (int i = 0; i < POP_SIZE; i++) { population[i].fitness = func(population[i].vars[0]); } } // 选择 void selection(Individual population[]) { // 排序种群 for (int i = 0; i < POP_SIZE - 1; i++) { for (int j = 0; j < POP_SIZE - i - 1; j++) { if (population[j].fitness > population[j+1].fitness) { Individual temp = population[j]; population[j] = population[j+1]; population[j+1] = temp; } } } // 选择前一半个体作为父代 for (int i = 0; i < POP_SIZE / 2; i++) { population[i + POP_SIZE / 2] = population[i]; } } // 交叉 void crossover(Individual parent1, Individual parent2, Individual* offspring1, Individual* offspring2) { int point = rand() % NUM_VARS; for (int i = 0; i < NUM_VARS; i++) { if (i <= point) { offspring1->vars[i] = parent1.vars[i]; offspring2->vars[i] = parent2.vars[i]; } else { offspring1->vars[i] = parent2.vars[i]; offspring2->vars[i] = parent1.vars[i]; } } } // 变异 void mutation(Individual* individual) { int point = rand() % NUM_VARS; individual->vars[point] += ((double)rand() / RAND_MAX) * 0.1; } // 更新种群 void updatePopulation(Individual population[]) { for (int i = POP_SIZE / 2; i < POP_SIZE; i++) { if ((double)rand() / RAND_MAX < CROSSOVER_PROB) { int parent1Index = rand() % (POP_SIZE / 2); int parent2Index = rand() % (POP_SIZE / 2); crossover(population[parent1Index], population[parent2Index], &population[i], &population[i+1]); i++; } else { int parentIndex = rand() % (POP_SIZE / 2); population[i] = population[parentIndex]; mutation(&population[i]); } } } // 打印最优解 void printBestSolution(Individual population[]) { double bestFitness = population[0].fitness; double bestSolution = population[0].vars[0]; for (int i = 1; i < POP_SIZE; i++) { if (population[i].fitness < bestFitness) { bestFitness = population[i].fitness; bestSolution = population[i].vars[0]; } } printf("最小值为 %f,对应的解为 %f\n", bestFitness, bestSolution); } int main() { Individual population[POP_SIZE]; // 初始化种群 initializePopulation(population); // 遗传算法迭代 for (int i = 0; i < NUM_GENERATIONS; i++) { // 计算适应度 calculateFitness(population); // 选择 selection(population); // 更新种群 updatePopulation(population); } // 输出结果 printBestSolution(population); return 0; } ``` 请注意,这只是一个简单的示例程序,具体的遗传算法实现可能会根据实际情况有所调整。

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