用c++写遗传算法代码

时间: 2023-04-09 16:01:32 浏览: 131
我可以回答这个问题。遗传算法是一种优化算法,可以用于解决许多问题,如函数优化、组合优化等。在C语言中,可以使用结构体来表示个体,使用数组来表示种群,使用随机数生成函数来实现遗传算法的随机性。具体实现可以参考相关的遗传算法教程和代码示例。
相关问题

用c++写出遗传算法代码

以下是一个简单的遗传算法的C++实现代码。该代码实现了遗传算法的基本流程:初始化种群、计算适应度、选择、交叉、变异等操作。这个实现是一个通用的框架,可以用来解决各种优化问题,只需要根据具体问题定义相应的适应度函数即可。 ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> #include <numeric> #include <random> using namespace std; //定义个体 struct Individual { vector<int> genes; //基因序列 double fitness; //适应度 }; //初始化种群 vector<Individual> initializePopulation(int populationSize, int geneLength) { vector<Individual> population(populationSize); for (int i = 0; i < populationSize; ++i) { for (int j = 0; j < geneLength; ++j) { population[i].genes.push_back(rand() % 2); } } return population; } //计算适应度 void calculateFitness(vector<Individual>& population, double(*fitnessFunc)(const vector<int>&)) { for (int i = 0; i < population.size(); ++i) { population[i].fitness = fitnessFunc(population[i].genes); } } //选择 vector<Individual> selection(vector<Individual>& population, int eliteSize) { vector<Individual> matingPool; sort(population.begin(), population.end(), [](const Individual& a, const Individual& b) { return a.fitness > b.fitness; }); for (int i = 0; i < eliteSize; ++i) { matingPool.push_back(population[i]); } random_device rd; mt19937 gen(rd()); uniform_real_distribution<> dis(0, 1); double totalFitness = accumulate(population.begin(), population.end(), 0.0, [](double sum, const Individual& ind) { return sum + ind.fitness; }); for (int i = 0; i < population.size() - eliteSize; ++i) { double r = dis(gen) * totalFitness; double sum = 0; for (int j = 0; j < population.size(); ++j) { sum += population[j].fitness; if (sum >= r) { matingPool.push_back(population[j]); break; } } } return matingPool; } //交叉 void crossover(vector<Individual>& matingPool, int eliteSize) { random_device rd; mt19937 gen(rd()); uniform_int_distribution<> dis(0, matingPool[0].genes.size() - 1); for (int i = eliteSize; i < matingPool.size(); i += 2) { int point = dis(gen); for (int j = point; j < matingPool[i].genes.size(); ++j) { swap(matingPool[i].genes[j], matingPool[i + 1].genes[j]); } } } //变异 void mutation(vector<Individual>& matingPool, double mutationRate, int eliteSize) { random_device rd; mt19937 gen(rd()); uniform_real_distribution<> dis(0, 1); for (int i = eliteSize; i < matingPool.size(); ++i) { for (int j = 0; j < matingPool[i].genes.size(); ++j) { if (dis(gen) < mutationRate) { matingPool[i].genes[j] = 1 - matingPool[i].genes[j]; } } } } //遗传算法 vector<int> geneticAlgorithm(double(*fitnessFunc)(const vector<int>&), int geneLength, int populationSize, int eliteSize, double mutationRate, int generations) { vector<Individual> population = initializePopulation(populationSize, geneLength); for (int i = 0; i < generations; ++i) { calculateFitness(population, fitnessFunc); vector<Individual> matingPool = selection(population, eliteSize); crossover(matingPool, eliteSize); mutation(matingPool, mutationRate, eliteSize); population = matingPool; } sort(population.begin(), population.end(), [](const Individual& a, const Individual& b) { return a.fitness > b.fitness; }); return population[0].genes; } //适应度函数示例 double fitnessFunction(const vector<int>& genes) { double sum = accumulate(genes.begin(), genes.end(), 0.0); return sum / genes.size(); } int main() { vector<int> result = geneticAlgorithm(fitnessFunction, 10, 100, 10, 0.1, 100); for (int i = 0; i < result.size(); ++i) { cout << result[i] << " "; } cout << endl; return 0; } ``` 在这个实现中,我们定义了一个`Individual`结构体,表示一个个体,包括基因序列和适应度。`initializePopulation()`函数用于初始化种群,`calculateFitness()`函数用于计算适应度,`selection()`函数用于选择,`crossover()`函数用于交叉,`mutation()`函数用于变异,`geneticAlgorithm()`函数用于整个遗传算法的流程。在`main()`函数中,我们使用`geneticAlgorithm()`函数来解决一个简单的问题。适应度函数`fitnessFunction()`的定义可以根据具体问题进行修改。

帮我用C++写段遗传算法代码

好的,我可以为您提供一些遗传算法的代码示例,以下是一个简单的遗传算法实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #define POP_SIZE 10 #define CHROMO_SIZE 10 #define MUTATION_RATE 0.1 #define CROSSOVER_RATE 0.7 typedef struct { int genes[CHROMO_SIZE]; int fitness; } Chromosome; Chromosome population[POP_SIZE]; int generation = 0; int random_int(int min, int max) { return rand() % (max - min + 1) + min; } void init_population() { int i, j; for (i = 0; i < POP_SIZE; i++) { for (j = 0; j < CHROMO_SIZE; j++) { population[i].genes[j] = random_int(0, 1); } population[i].fitness = 0; } } int evaluate_fitness(Chromosome *chromo) { int i, fitness = 0; for (i = 0; i < CHROMO_SIZE; i++) { fitness += chromo->genes[i]; } return fitness; } void evaluate_population() { int i; for (i = 0; i < POP_SIZE; i++) { population[i].fitness = evaluate_fitness(&population[i]); } } void print_chromosome(Chromosome *chromo) { int i; for (i = 0; i < CHROMO_SIZE; i++) { printf("%d", chromo->genes[i]); } printf(" (%d)\n", chromo->fitness); } void print_population() { int i; for (i = 0; i < POP_SIZE; i++) { print_chromosome(&population[i]); } } void mutate(Chromosome *chromo) { int i; for (i = 0; i < CHROMO_SIZE; i++) { if ((double)rand() / RAND_MAX < MUTATION_RATE) { chromo->genes[i] = !chromo->genes[i]; } } } void crossover(Chromosome *parent1, Chromosome *parent2, Chromosome *child1, Chromosome *child2) { int i, crossover_point; crossover_point = random_int(1, CHROMO_SIZE - 1); for (i = 0; i < crossover_point; i++) { child1->genes[i] = parent1->genes[i]; child2->genes[i] = parent2->genes[i]; } for (i = crossover_point; i < CHROMO_SIZE; i++) { child1->genes[i] = parent2->genes[i]; child2->genes[i] = parent1->genes[i]; } } void select_parents(Chromosome **parent1, Chromosome **parent2) { int i, total_fitness = 0, r1, r2; for (i = 0; i < POP_SIZE; i++) { total_fitness += population[i].fitness; } r1 = random_int(0, total_fitness - 1); r2 = random_int(0, total_fitness - 1); for (i = 0; i < POP_SIZE; i++) { r1 -= population[i].fitness; if (r1 < 0) { *parent1 = &population[i]; break; } } for (i = 0; i < POP_SIZE; i++) { r2 -= population[i].fitness; if (r2 < 0) { *parent2 = &population[i]; break; } } } void evolve() { int i; Chromosome *parent1, *parent2, child1, child2; for (i = 0; i < POP_SIZE / 2; i++) { select_parents(&parent1, &parent2); crossover(parent1, parent2, &child1, &child2); mutate(&child1); mutate(&child2); population[i * 2] = child1; population[i * 2 + 1] = child2; } evaluate_population(); generation++; } int main() { srand(time(NULL)); init_population(); evaluate_population(); while (generation < 100) { printf("Generation %d:\n", generation); print_population(); evolve(); } return 0; } ``` 这是一个简单的二进制遗传算法实现,用于求解一个二进制字符串中1的个数最大的问题。您可以根据自己的需求进行修改和扩展。
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