遗传算法及其应用.pdf

wangfanzhao

好啊 最近掖在玩遗传算法 一定很有用阿

yinfeiyangfang

回复 1# 落叶不黄
" M7 l0 n, s+ C3 o8 w
很好！最近正学遗传算法！希望能够分享！（本文来自于数学中国社区，网址为http://www.madio.net/mcm）

2010zzw

ddddddddddddddd,好东西………………

ml61878016

。。。。。。。。。。。。。。。。谢谢啊

ml61878016

。。。。。。。。。。。。。。。。谢谢啊

jiqiren5328

lu guo xia ge ,xiexie ~!~!~!~!~!!!!!!!!!!!

lxrambo

很好！最近正学遗传算法！希望能够分享！

lxrambo

试试看。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

新用户

调试的时候就是有两个问题,弄了两天了,我也不好说,哪位高手帮忙指点下:非常感激,急急急!!!!! qq:394037668

Hamilton周游路线问题
8 k' X& D( Q" U2 Y4 @
& ^- o% K8 |  E  O8×8 的国际象棋棋盘上的一只马，恰好走过除起点外的其它63 个位置各一次，最后回到起点。这条路线称为一条马的Hamilton 周游路线。对于给定的m×n 的国际象棋棋盘，m和n均为大于5 的偶数，且|m-n|≤2，试设计一个分治算法找出一条马的Hamilton周游路线。

对于给定的偶数m，n≥6，且|m-n|≤2，编程计算m×n 的国际象棋棋盘一条马的Hamilton周游路线。
1 A( s( ^% b6 q/ d: F# F6 d
. \9 X0 W6 \1 Q2 I" G6 P9 k
. E# D; t7 E: N6 {" [, b+ V
- W4 `1 T% Y; r. C3 h' n6 O) E//算法实现:

0 B; L& y7 z+ P% p  `- l#include <iostream>
) N* n) o" G& S! O, O3 W% B#include <fstream>
#include <stdlib.h>
) D- _  t' \' G2 W0 e" ^. ^#include <afxtempl.h>
using namespace std;
8 i. D( n5 m: ^7 E6 q. stemplate<class T>

! G9 ^( K( n& P+ v. Yvoid Make2DArray(T** &x , int rows , int cols )
{
//创建行指针
x = new T*[rows] ;
//为每一行分配空间
' L" \# U' K, F- T6 q6 b' a for( int  i= 0 ; i<rows; i++ )   
{
, a$ {0 ~' ~$ `  x[i] = new int[cols] ;
}
}
template<class T>
' J; c' {! u6 A% v1 s
! h+ d. W1 @4 k% ]9 Avoid Delete2DArray(T** &x , int rows)
{
' P  `5 F) @" S& ~7 X& i //释放为每一行所分配的空间
! U' A- \! ^! ]) J) r# Y, u& Z; p for( int i = 0 ; i < rows ; i++ )
{
  delete[] x[i] ;
}
// 释放行指针
, \: I: M# x7 \* o/ u delete[] x ;
& I: v+ S, O% F; J+ ?: a) N x = 0 ;
}

//其中，grid是表示整数对的结构。
typedef struct
8 q/ ]& z0 `# j7 `3 U0 a- p/ ~{
8 ~% A+ y6 y$ M2 A6 k int x;
2 R7 U" t9 Y! k$ R3 u int y;
" R5 p! _' f8 \1 y}grid;

$ q, P, d8 |, |+ F; B! N//用一个类Knight实现算法。

& E0 {5 m! ]- ^2 k$ W9 C6 _3 q; M
class Knight
, W8 o/ F5 e& ~& D7 v{
3 Q3 z% |& o& r6 l$ t% spublic:
3 c9 p9 t4 ^2 W/ ^" r8 P; S Knight(int m,int n);
9 k% k0 B, q8 R) R/ b& l9 m) k ~Knight(){};
void out();
6 H: Q) f9 i1 l9 `" [private:
int m,n;
grid *b66,*b68,*b86,*b88,*b810,*b108,*b1010,*b1012,*b1210,**link;
int pos(int x,int y,int col);
void step(int m,int n,int **a,grid *b);
void build(int m,int n,int offx,int offy,int col,grid *b);
/ H4 j3 x, v4 O. w; A  p void base(int mm,int nn,int offx,int offy);
; ?, R( h# ^' v* B2 ?% h9 | bool comp(int mm,int nn,int offx,int offy );
  \* U0 x" r: o* r) `5 x4 k};


6 F: n0 h( T' t. {& W" Z# a+ e

//m和n分别表示棋盘的行数和列数。二维数组link用来表示Hamilton回路。
% h& t5 ~7 x; {" I- `# L+ j//b66,b68,b86,b88,b810,b108,b1010,b1012,b1210分别表示6*6，6*8,8*6，8*8，8*10，10*8，10*10，10*12，12*10棋盘上的结构化Hamilton回路。
4 z+ M7 H$ r( E! t5 ~+ n! }

3 }; R& }- K8 \" H& e' g* j1 `7 J//构造函数读入基础数据，初始化各数组。

% _, U2 {. J- u# a( p) c$ V/ }Knight::Knight(int mm,int nn)
$ q+ Z$ E- S* w: T3 J3 k/ T2 B{
int i,j,**a;
ifstream fin0;
m=mm;n=nn;
1 ]0 l( t: T$ |; Y8 X' `6 i b66=new grid[36];
. t: v4 A# s4 t b68=new grid[48];
3 X* |$ D- Y% X4 m: D( ^2 `# \; K; m" C5 k/ z b86=new grid[48];
b88=new grid[64];
# @; \& T) ^% j! g+ ?0 i" X b810=new grid[80];
( K9 O& T( p$ ^) y  x! F b108=new grid[80];
6 V8 d' u+ e7 U3 D& { b1010=new grid[100];
b1012=new grid[120];
b1210=new grid[120];
. n, @" Z6 h! V4 ]' H, Y6 A/ | Make2DArray(link,m,n);
! V& A- A3 f' q6 v$ l Make2DArray(a,10,12);

% d! y( s+ u, l- ?# U2 ? for(i=0;i<6;i++)
  for(j=0;j<6;j++)
# Q6 H4 Z7 i% ]- ^& t   fin0>>a[i][j];
step(6,6,a,b66);
for(i=0;i<6;i++)
  for(j=0;j<8;j++)
6 T0 I5 y2 K' @) p4 V6 e6 |   fin0>>a[i][j];
step(6,8,a,b68);
/ `' X' J4 i8 S1 T8 ^9 s% s9 U step(8,6,a,b86);
* T8 p: f0 {  p7 k0 z; N for(i=0;i<8;i++)
7 b+ i! E8 G. @# w$ y  for(j=0;j<8;j++)
* _& O( t( h' `4 C  f5 ~   fin0>>a[i][j];
9 F) E, ~  h+ i4 J; [4 M: }1 d step(8,8,a,b88);
+ A7 P* n% i# ^6 _3 F) I& G for(i=0;i<8;i++)
) p/ t+ F$ |  M5 N: m  for(j=0;j<10;j++)
: H8 ]0 d, C7 v, L  j   fin0>>a[i][j];
step(8,10,a,b810);
, p- p/ ~- R& x4 l3 v7 A2 G* Y step(10,8,a,b108);
5 w4 s8 K4 q' i+ o for(i=0;i<10;i++)
/ W8 ~$ a- h; R0 F& h' f  for(j=0;j<10;j++)
   fin0>>a[i][j];
step(10,10,a,b1010);
for(i=0;i<10;i++)
  for(j=0;j<12;j++)
5 W5 L- C4 W6 A8 `   fin0>>a[i][j];
9 K* k3 [3 m# d* E. X; w/ A& \ step(10,12,a,b1012);
' B( b' `6 U3 Y step(12,10,a,b1210);
      
4 m2 y2 M: Z) _' g( f1 Y" V}
$ S+ F7 x+ m- J- M% x0 R
- ]. N& }9 `2 V! P$ V4 A* J! |
//其中，step用于将读入的基础棋盘的Hamilton回路转化为网格数据。
' L, ?5 d- w+ {- X6 D# z# \* N
7 ]; S9 W3 B- H, D$ c, d1 Fvoid Knight::step(int m,int n,int **a,grid *b)
; }' u7 b9 @# R0 J# r- \{
+ `6 V7 A( X% Z6 A& r( k    int i,j,k=m*n;
$ A% A! Z8 w' U/ d7 |+ j, s% A0 |) T# Q    if(m<n)
{
6 l- c$ Q/ D, Y! |! K, ?' i. m8 e  for(i=0;i<m;i++)
* l* U" J( A. @: t; S   for(j=0;j<n;j++)
   {
    int p=a[i][j]-1;
+ O2 ~/ [+ C( _- A4 d    b[p].x=i;b[p].y=j;
$ {. u' |$ \  s+ x   }
/ Y2 t# G7 M1 X( W+ k    }
3 ~* |% [3 [  J* t* g    else{
% w9 e0 l8 ^/ Z% m% w  i  for(i=0;i<m;i++)
0 C9 d  q8 X% M  ]   for(j=0;j<n;j++){
' U( f  a) o0 z+ j4 ^; Y: r    int p=a[j][i]-1;
8 b1 S; x- {# T" _    b[p].x=i;b[p].y=j;
2 Q, e* }, O& D% g& b, r   }
4 g3 S' }0 a$ K    }
}
1 o# x4 r. p4 J6 }6 O6 R

//分治法的主体由如下算法comp给出。
$ G! u/ w( R) Wbool odd(int data)
{
( J6 c0 l/ h- N8 U3 U9 f if (data%2 ==0)
{
2 t: ^  T4 J5 A& _4 F4 {  U  return false;
) R" a0 Y3 B; H+ T; O- K6 e3 V }
% G2 R7 W$ l9 T* M/ W return true;
}

2 I/ x( }! f" @% _. y
bool Knight::comp(int mm,int nn,int offx,int offy)
9 D% s) ~7 g* Z5 b{
    int mm1,mm2,nn1,nn2;
    int x[8],y[8],p[8];
    if(odd(mm)||odd(nn)||mm-nn>2||nn-mm>2||mm<6||nn<6)return 1;
    if(mm<12||nn<12){base(mm,nn,offx,offy);return 0;}  //基础解
    mm1=mm/2;
    if(mm%4<0)mm1--;
$ R7 v# [. O$ l" X3 v9 x1 G, K- F    mm2=mm-mm1;
6 Z; {8 E2 x3 h    nn1=nn/2;
    if(nn%4>0)nn1--;
    nn2=nn-nn1;
0 f0 }" E8 J# |- f, Y    //分割步
4 o* }/ v0 i8 K' `% b; A  o    comp(mm1,nn1,offx,offy);
: l; @' S% _" }1 V! M: Q' V. b    comp(mm1,nn2,offx,offy+nn1);
    comp(mm2,nn1,offx+mm1,offy);
) ^$ C2 }$ e7 q$ B    comp(mm2,nn2,offx+mm1,offy+nn1);
, X9 _4 _- ?6 u( ]- ^7 H* f, x    //合并步
$ T0 N) q3 O% l4 h    x[0]=offx+mm1-1;y[0]=offy+nn1-3;
2 c( F3 J" e  u    x[1]=x[0]-1;y[1]=y[0]+2;
0 B) o; U' a( a5 O0 [    x[2]=x[1]-1;y[2]=y[1]+2;
    x[3]=x[2]+2;y[3]=y[2]-1;
/ t7 J$ I; T, V! ~# V; v    x[4]=x[3]+1;y[4]=y[3]+2;
' e; S' T7 q5 ?+ K6 r; S    x[5]=x[4]+1;y[5]=y[4]-2;
( Q( ?. L: R/ a9 [5 l, L. f    x[6]=x[5]+1;y[6]=y[5]-2;
1 _: a5 P6 `- _    x[7]=x[6]-2;y[7]=y[6]+1;
   
( R7 z- O$ C& ]8 n0 Z# @4 k- f    for(int i=0;i<8;i++) p[i]=pos(x[i],y[i],n);
    for(i=1;i<8;i+=2){
  int j1=(i+1)%8,j2=(i+2)%8;
  if(link[x[i]][y[i]].x==p[i-1]) link[x[i]][y[i]].x=p[j1];
# x# Q+ @4 p6 z# g: a! u" P& G  else link[x[i]][y[i]].y=p[j1];
  if(link[x[j1]][y[j1]].x==p[j2]) link[x[j1]][y[j1]].x=p[i];
) j. l1 W" g- G+ M  else link[x[j1]][y[j1]].y=p[i];
2 `3 l- ^! @! u    }
    return 0;
}
* [8 T( q' h" ?+ ]$ O3 o4 M# E

0 T4 ~3 _$ V8 E9 C! f//其中，base是根据基础解构造子棋盘的结构化Hamilton回路。
' o; k4 L7 |) c/ q% U! @7 H/ y9 h
) w/ r: v) [7 M4 {void Knight::base(int mm,int nn,int offx,int offy)
; c; u0 a/ B) t+ p3 d5 j{
- \- i- z7 j9 {2 |; r4 a    if(mm==6&&nn==6)build(mm,nn,offx,offy,n,b66);
  }% W+ l! r" p1 v3 ?2 h, V6 n    if(mm==6&&nn==8)build(mm,nn,offx,offy,n,b68);
    if(mm==8&&nn==6)build(mm,nn,offx,offy,n,b86);
& A" d& J4 U( N* ~1 D    if(mm==8&&nn==8)build(mm,nn,offx,offy,n,b88);
    if(mm==8&&nn==10)build(mm,nn,offx,offy,n,b810);
' V/ Q1 z: P4 k3 f/ W5 O    if(mm==10&&nn==8)build(mm,nn,offx,offy,n,b108);
    if(mm==10&&nn==10)build(mm,nn,offx,offy,n,b1010);
. G4 U0 k, @/ Q& T    if(mm==10&&nn==12)build(mm,nn,offx,offy,n,b1012);
4 e& F0 ^$ ^+ k    if(mm==12&&nn==10)build(mm,nn,offx,offy,n,b1210);
}


//其实质性的构造由算法build来完成。

! z$ u# ]4 q0 v+ p$ R8 d+ Cvoid Knight::build(int m,int n,int offx,int offy,int col,grid *b)
/ ], I4 F. b2 R, {( G{
5 V- ?* B$ P7 J( n: K8 I    int i,p,q,k=m*n;
  O0 Q& ?) n! `3 g    for(i=0;i<k;i++){
$ f0 |. ]# [& o! o; J  int x1=offx+b[i].x,
   y1=offy+b[i].y,
   x2=offx+b[(i+1)%k].x,
   y2=offy+b[(i+1)%k].y;
  q8 B/ _/ }) w+ n' I  p=pos(x1,y1,col);q=pos(x2,y2,col);
8 d/ e2 B( \! Y9 \$ E8 A/ r1 g3 G  link[x1][y1].x=q;link[x2][y2].y=p;
6 n. E0 {" H7 X# G* K    }
}
" x% g# a9 P: D9 ?* a9 A: B
' F0 h8 w% A0 ]# p0 C
4 T, s" z' `$ o' @. D! b; m//其中，pos用于计算棋盘方格的编号。棋盘方格各行从上到下，各列从左到右依次编号为0,1,....,mn-1.
3 Z* [. A, Z+ ]$ k2 F9 }8 ~/ d
int Knight::pos(int x,int y,int col)
{
! }, F$ `: ~  f& S& d return col*x|y;
}
3 F! d% i  F0 j  b( c# Q
6 P. T& j( w3 ^# k8 r
- m4 K  @. o3 N+ p' a- l6 @) h//最后，由out按照要求输出计算出的结构化Hamilton回路。

void Knight:ut()
{
    int i,j,k,x,y,p,**a;
    Make2DArray(a,m,n);
    if(comp(m,n,0,0)) return;
    for(i=0;i<m;i++)
6 Q! N# R) {' g4 E  for(j=0;j<n;j++) a[i][j]=0;
  i=0;j=0;k=2;a[0][0]=1;
, \9 J: T7 Y( J  P- i  cout<<"(0,0)"<<"";
  for(p=1;p<m*n;p++){
   x=link[i][j].x;y=link[i][j].y;
9 g) F' B9 r* c: h# B# J3 N, r   i=x/n;j=k%n;
   if(a[i][j]>0){i=y/n;j=y%n;}
   a[i][j]=k++;
3 q/ p3 J# r) z; {. E1 h   cout<<"("<<i<<","<<j<<")";
   if((k-1)%n==0) cout<<endl;
8 r! z$ R/ l% y! v+ P/ y9 ~  }
7 x6 Z! j3 |: g  cout<<endl;
4 o9 \$ i+ p2 n4 b( f6 S3 `8 X  for(i=0;i<m;i++){
- y) z2 O2 c# \1 h& u   for(j=0;j<n;j++) cout<<a[i][j]<<"";
& u. U& s% {9 n0 B6 n0 K. ^   cout<<endl;
  }
}

wxrfly

en !~这次正用的上~~~~~~~~~~~~~~