matlab 写能运行的代码 遗传算法做一个逃出盒子的路径,要有一个20*10的网格,带图像显示,有起点终点。

时间: 2024-03-04 12:51:17 浏览: 65
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【路径规划-TSP问题】基于遗传算法求解多旅行商问题同一起点和终点付matlab代码.zip

好的,以下是一个简单的 MATLAB 代码示例,使用遗传算法来生成逃出盒子的路径。代码中使用了 MATLAB 自带的 `imagesc` 函数来显示地图。 ```matlab clc; clear; % 网格大小 width = 20; height = 10; % 地图数据,0 表示空地,1 表示障碍物 map = zeros(height, width); map(3:7, 8:12) = 1; map(13:14, 2:17) = 1; % 起点和终点位置 start_pos = [1, 1]; end_pos = [height, width]; % 遗传算法参数 pop_size = 50; % 种群大小 max_gen = 100; % 最大迭代次数 elite_rate = 0.1; % 精英保留率 mutate_rate = 0.1; % 变异率 % 生成初始种群 pop = randi([1, 4], pop_size, height * width); % 遗传算法迭代 for gen = 1:max_gen % 计算适应度 fit = zeros(pop_size, 1); for i = 1:pop_size fit(i) = fitness(pop(i, :), start_pos, end_pos, map, width); end % 选择精英 [~, elite_idx] = sort(fit, 'descend'); elite_num = round(pop_size * elite_rate); elite = pop(elite_idx(1:elite_num), :); % 轮盘赌选择 roulette = cumsum(fit ./ sum(fit)); roulette(end) = 1; new_pop = zeros(pop_size, height * width); for i = 1:pop_size idx1 = find(roulette > rand(), 1); idx2 = find(roulette > rand(), 1); new_pop(i, :) = crossover(pop(idx1, :), pop(idx2, :)); end % 变异 for i = 1:pop_size if rand() < mutate_rate new_pop(i, :) = mutate(new_pop(i, :)); end end % 合并种群 pop = [elite; new_pop(elite_num+1:end, :)]; end % 找到最优解 best_fit = -Inf; best_path = []; for i = 1:pop_size path = decode(pop(i, :), start_pos, end_pos, map, width); fit = fitness(pop(i, :), start_pos, end_pos, map, width); if fit > best_fit best_fit = fit; best_path = path; end end % 显示地图和路径 imagesc(map); colormap(gray); hold on; plot(best_path(:, 2), best_path(:, 1), 'r', 'LineWidth', 2); plot(start_pos(2), start_pos(1), 'go', 'MarkerSize', 10, 'LineWidth', 2); plot(end_pos(2), end_pos(1), 'gx', 'MarkerSize', 10, 'LineWidth', 2); axis equal; axis off; % 适应度函数 function f = fitness(chromosome, start_pos, end_pos, map, width) path = decode(chromosome, start_pos, end_pos, map, width); if isempty(path) f = -Inf; else f = 1 / size(path, 1); end end % 解码函数 function path = decode(chromosome, start_pos, end_pos, map, width) path = zeros(0, 2); pos = start_pos; for i = 1:length(chromosome) dir = mod(chromosome(i) - 1, 4) + 1; switch dir case 1 % 上 new_pos = pos + [-1, 0]; case 2 % 右 new_pos = pos + [0, 1]; case 3 % 下 new_pos = pos + [1, 0]; case 4 % 左 new_pos = pos + [0, -1]; end if all(new_pos >= 1) && all(new_pos <= [size(map, 1), width]) && ~map(new_pos(1), new_pos(2)) path = [path; new_pos]; pos = new_pos; if all(pos == end_pos) break; end end end if any(path(end, :) ~= end_pos) path = []; end end % 交叉函数 function child = crossover(parent1, parent2) point = randi(length(parent1)); child = [parent1(1:point), parent2(point+1:end)]; end % 变异函数 function child = mutate(parent) point = randi(length(parent)); child = parent; child(point) = randi([1, 4]); end ``` 在代码中,我们使用一个二进制字符串来表示路径,每个字符表示走的方向(1 表示上,2 表示右,3 表示下,4 表示左)。初始种群随机生成,经过迭代进化,最终找到适应度最高的路径。解码函数将二进制字符串转换为坐标序列,适应度函数计算路径长度的倒数作为适应度。交叉函数和变异函数用于遗传算法的进化操作。在代码最后,我们使用 `imagesc` 函数显示地图和路径。
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