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[问题求助] 用模拟退火求TSP如何?

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    发表于 2013-7-28 22:52 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
    一直EXCEL中为33个点之间,任意两个点之间的距离(没有数字的是无穷)。 求经过所有点之间的最短路线问题,。
    4 T2 e+ M7 G, ^3 ~+ x6 b6 u% a
    : F7 K7 ?7 A. f1 f9 } A=xlsread('33点矩阵s上三角');
    7 i# a* n# J* n0 k' v: D$ H>> for i=1:33;2 y. g3 r4 F+ j0 t
           for j = 1:33
    : k6 p* p7 a6 P                   if i<j
    * ^& I$ S9 n# }* w5 k* c                 temp(i,j)=A(i,j);2 I# G  T% n6 y- s1 O. g. o9 ]
                     A(j,i)=temp(i,j);
    / U  B! k* P5 P/ A2 a. g  o                   end   ! E" n) e& R, M5 |  e
                     if isnan(A(i,j))
    ( ~. b$ [# A% \                 A(i,j)=inf;
    ) V2 I5 E* M# `! I  `                 end5 j0 x! ^0 M) f: Q) y
             0 b" `* r1 C5 [; ~: i
        end
    ' r- d& Z7 q4 r3 U0 Y; y: E end3 O/ E- j- f, b
    $ K0 A9 `8 o- O& G
    , I8 c  y; e' ?' g; Y# \
    这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:5 S9 C3 E1 f1 K

    5 \2 K# L8 ?& Q8 d9 ]: b) e# B+ F6 P- D, N
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)3 H0 E6 [4 {" `3 Z2 U+ V
    %TSP问题(货郎担问题,旅行商问题)的模拟退火算法通用malab源程序  b3 T# @0 D4 K0 E+ `
    % f目标最优值,T最优路线,d距离矩阵,t0初始温度,tf结束温度
    . V. @% A. c+ n' ~$ v( M[m,n]=size(d);- }2 n7 y( q5 A' O3 E
    L=100*n;0 K* O7 |+ C7 q5 m
    t=t0;
    : E  ]4 u  J0 o7 w* [  _pi0=1:n;1 V! f9 c0 l6 t# W& P! g. l/ O/ ^
    min_f=0;
    ' k* N, O8 j& \8 u* T2 M) g1 |for k=1:n-18 v" v% [- ^. i6 y
    min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));$ e, v7 D3 e) ~0 `3 k: e% v1 _
    end
    $ c; B2 J. D2 K' z+ o1 pmin_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));7 M3 X  r) O) Q9 Z9 g+ N( f
    p_min=pi0;
    $ b% `; D1 N! X9 j" u4 uwhile t>tf8 v& j& X7 D' O. |9 k
    for k=1:L;- S) ^9 e: T" ?; [
    kk=rand;8 L9 O$ u5 X, X* Q9 _
    [d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);; D0 s" J3 r! U3 E. z
    r_r=rand;
    ) f; R& _8 O2 @6 d$ Bif d_f<0$ Y( Y$ F5 u# d% q
    pi0=pi_1;% u5 d$ ~2 g) x: f
    elseif exp(d_f/t)>r_r; r! \. L0 L, j" O
    pi0=pi_1;9 q% k, k; A/ K0 j
    else2 g: E! H  V& }. c. k
    pi0=pi0;& k" i) [: C3 R, ]  c, [; |
    end+ E. l) h. ]# U" @1 Z1 V7 C& h/ n
    end8 r! i% B' A3 i! Z( @' R
    f_temp=0;/ e, j# ?# ?4 e6 U
    for k=1:n-1) Q; q+ c: L$ d  K1 f! ~# i( K
    f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));
    6 y4 ?  e2 H5 C7 ^5 Gend
    ) E* t& e5 d0 r2 c3 j6 kf_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
    6 z2 I) G! b- p# A$ v: y; H$ f4 lif min_f>f_temp: n: r  Q4 K& z: T$ _) a
    min_f=f_temp;
    $ F& L) [/ W0 E; c3 Op_min=pi0;
    : D  ]! L: J  U( o1 K) `end
    8 n8 k# ]/ s/ v/ Z$ w  m% x' [t=0.87*t;& e6 U5 ?7 n$ i, ~
    end1 k8 K7 H% _6 _3 Y3 S9 `9 W2 d7 r
    f=min_f;
    / @7 s+ `# H: o9 W8 u' m- z5 q, |T=p_min;
    % j3 k' g# }1 ^; F3 D( ]%aiwa要调用的子程序,用于产生新解. n; s$ j, }  _4 L# Y+ W
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
    : b2 R& q5 d. E- ^0 g0 x[m,n]=size(d);4 f8 k4 |) O# R2 X# s% q
    clear m;
    ) u3 b( V* Z* z# Du=rand;$ ~7 O! k; d; O& t6 N7 i1 j3 A
    u=u*(n-2);. T+ `0 f( t, e- p- C
    u=round(u);
    $ W! O. g, W) x+ q# y0 W# \' Jif u<2/ b! t  i' u( {* ~( M
    u=2;
    ) Z, w2 a  P, L0 N+ q: n2 tend
    $ _/ U3 E2 i$ |- `0 Uif u>n-2
    , O: q. x& T) o4 V8 J: H$ Ku=n-2;
    + ?, q: B) s' ]( h2 Q. p  ~( m4 L4 pend4 t; {" B) ?: n7 \8 e, m
    v=rand;( }2 t# ]- M( M( ~( D
    v=v*(n-u+1);
    $ N: l; R& `( g4 g/ b/ @v=round(v);. r% z% \  A* u5 M* G
    if v<1& o" F; P6 U* U! ]; G: Q* S& @
    v=1;% p. w  H! J+ U4 s; I& {' ?# W0 J
    end
    2 _5 f4 a7 {, o+ U  Y5 H: u) mv=u+v;! U2 c8 R" v' a* @/ I! f
    if v>n/ _6 w6 Q( p, l$ W9 T
    v=n;  s$ {% `! \' }3 ]) G8 F2 I6 A
    end1 c5 B# y0 f8 ?3 m; s: O- N- ^. q
    pi_1(u)=pi0(v);5 d+ c  B7 s2 [5 Q" J! _
    pi_1(v)=pi0(u);
    ! s- e, }5 Y) b& B, Eif u>1
    & q4 L9 c$ D: O* A; C6 }0 u* t% Efor k=1:u-1
    / }$ h! u! r, L$ ~9 vpi_1(k)=pi0(k);
    % E7 C- N% X. {) `  V, Eend
    0 F! G3 l( x$ ]  Vend/ F# Q  h5 S7 K8 f
    if v>(u+1)
    4 v. \0 {+ {# w: \5 A& wfor k=1:v-u-1
    4 m2 |4 j) K- B0 n; Npi_1(u+k)=pi0(v-k);/ S/ S6 G' `" C" \
    end
    " @, U# G' X+ Z. wend
    ( A6 h. d0 c0 l9 oif v<n
    : @$ I! g0 G' Jfor k=(v+1):n
    9 q( ~1 y& E5 M6 {+ qpi_1(k)=pi0(k);
    4 [' p! Z. p- }& R4 J0 O! ~  J4 ]end4 }2 c) O" ~' O% n+ }
    end- ?4 @8 N3 R2 p$ G0 E# S# Q
    d_f=0;* v+ k' ~: Z  z9 |" {
    if v<n8 M! k3 O% w- d1 s. ^& G( D4 l
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
    6 B: h0 u! [3 `1 R0 |- o" v& kfor k=(u+1):n
    ) V8 K, t" Z/ x" R6 o0 fd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    & G- j; ~( q9 \end% P( L3 Y7 D0 s# p" s' J  B
    d_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));0 K2 P# M# ^5 e+ F
    for k=(u+1):n
    9 w% i7 Z& P2 R& F- Gd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    , C8 w) `8 P, s! l# Q; Q: b$ O: W" Rend: I1 R% h; P/ y8 y( w# k% F
    else
    + _) P8 L' g* J/ md_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));* V! c& [* C# m) A6 P1 ^
    for k=(u+1):n
    * |9 q3 _& ~% e+ ?2 K1 F5 Y: d$ Od_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
      C4 i# I2 t; }: d7 N: gend8 p) M* G. w7 J  i: \: E; B3 I- G
    for k=(u+1):n
    0 ^% H  x" {3 D2 K' x2 \* q/ fd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));$ q* D* `3 _* T
    end- L$ F3 \/ U8 y! n  J( m# o6 b
    end( `; N2 I8 s" W4 m$ [! h$ g7 H5 z" _
    pi_r=pi_1;% f# ^$ q8 r. t$ ~7 ]0 i

    & e) I/ x9 t. ?" A& P. b% l得到:
    0 I3 `6 P. P1 _% ]8 _  [f,T]=TSPSA(A,0,99)
    8 V6 f: \& S3 z( S. ^7 x$ N1 _% u$ w3 q2 u3 l5 v
    f =
    9 O& q" U+ e2 r3 w3 {& J$ s, g) T. t7 O# L) W
       Inf
    : d. W: @  d! j! w5 W) ?, h7 E
    " g( w0 |( j% m1 M( W% {; y$ z; i7 N( H! w. E1 z6 D  B) A
    T =. ]! u: M2 E1 W+ c- `) I8 b

    ' j  O: F5 e7 d( T. `# o  Columns 1 through 18
    , y' f3 w  S) J$ Y* L) B. D5 j
    + g- F  `& ^- E3 R6 m2 `/ f7 X3 J     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18
    6 S4 q8 S) k3 O+ G7 c% w( R  ^, l2 V* x8 z) B
      Columns 19 through 33
    1 w$ ~$ `0 G( Q" x! S7 f% E& ^7 x; h2 q
        19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33
    ) c- M) m5 x& t, y# f3 U7 p# f
    : Y6 g$ {9 k8 o: E这个初始,结束温度是自己随便设定的??
    : l4 g+ \/ C2 D+ d- b. P得到的这个F是无穷???难道???  T又是什么意思呢??
    zan
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    在利用模拟退火算法进行优化之前,必须首先选取一个优化的起始点,优化起始点可以随机选取也可根据经验选取.
    + k+ [$ b+ Y+ L" s! Y7 y7 VF是目标最优值,T为最优路线。
    ( ~% o' k) }2 Z! XF是无穷可能说明所求目标值没有路径到达没有最优解,或者是不是由于哪个步骤出现了什么问题(比如数据,或者邻接矩阵那里等等。。。)导致没有最优解。。。T表示的是最优解的起点到终点的最优路线。。。。。
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    模拟退火算法是一种模拟工业退火时的一种智能算法,是利用这种自然现象带来的启发帮助算法设计。0 X. A' R  U% P3 J+ K) N7 K4 _
    应该来说,这个算法的各个参数的调整是需要一些经验的。初始温度和结束温度确实需要自己设定才是,而且设定好坏直接决定你的解的好坏。f是无穷表明当前的得到的最优解的路径长度是无穷,也就是说,你现在的路径里,存在两个不相通的目标点;T是路径,可以看出这个路径就是从第一个点顺次走下去,所以应该是你的温度值设定不当,导致退货过程不佳而造成的,应该调整温度来重新测试。
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