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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,。: g/ t' P  b$ ]
    ! C+ X4 E7 B6 u4 Y: b- x
    A=xlsread('33点矩阵s上三角');& p3 c4 H' N& Q" \" g
    >> for i=1:33;9 w4 H% m, s  a- T7 z6 o; x
           for j = 1:33
    ( \5 H6 V  r2 p% S9 f1 q/ b' y                   if i<j1 T! `9 r$ R' C, q* E4 F. a; |# v
                     temp(i,j)=A(i,j);# Z" s. m3 `0 o- l
                     A(j,i)=temp(i,j);
      m$ u4 M* h' q. q9 a% B                   end   / ]; n# [5 H: m! ?
                     if isnan(A(i,j))
    9 Q! r6 P7 k1 E- C0 V                 A(i,j)=inf;! e& V/ h, k, c2 Y
                     end6 c; u2 c- b, \1 e
             
    . e" o9 ^# o! R$ F0 t' s( H" f. o    end) G, x' B/ Q5 }  S+ E1 z3 R( h
    end( Y3 o% a6 l+ N
      I% X/ a  H6 w  W' T8 n$ y1 J* {

    ! V* y1 g4 S: i* N/ E! s8 ^ 这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
    , A3 R8 c6 e3 u1 |8 G0 U: X
    $ O2 @) V( s& ^7 T4 ^: W# y2 _: M1 D- z2 _- t8 V  _3 u% Q
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)9 B( d; M, v8 b! Z! |
    %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
    * k' q/ v% @5 J. z) @2 E( \. b0 M3 s% 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- ]2 ?7 }2 L' P  w3 T
    [m,n]=size(d);7 k" {! c+ g8 t' C/ G2 v+ [1 R
    L=100*n;8 Z' m9 d2 _& @7 D: B
    t=t0;8 e; n# v  ^9 U# {4 x4 U' ]+ I$ j- y
    pi0=1:n;  l3 {3 K+ d6 I; \' u6 J+ U# f, k
    min_f=0;
    ' B/ n; J) ]- Tfor k=1:n-1" y& t" {% `. A$ h3 _
    min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));
    5 h6 `5 ^+ H/ `$ q! @end
    $ c. ^' w- a1 P# g# G2 N6 bmin_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));) D9 L5 E2 X9 {( t
    p_min=pi0;
    ! x5 [/ {% j* Gwhile t>tf8 K& p  K( M5 ?# K' f7 ?
    for k=1:L;! l$ L1 l6 i+ K5 O) P
    kk=rand;
    2 r! ~, ]2 ^$ K0 Y4 n* [- l  ?[d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);3 B& M" s  ?* `9 W5 S
    r_r=rand;
    * B, o2 f( K: e; Z4 L$ A" ?if d_f<0. u! c: U& V7 E4 R4 t  d! F' Q
    pi0=pi_1;/ W3 k4 h& b, x0 X. Y! j
    elseif exp(d_f/t)>r_r3 t+ E6 S0 \6 [
    pi0=pi_1;" Q/ L/ }, _, p2 f
    else$ O) V% q9 B0 i
    pi0=pi0;
    / t/ t6 ]: a8 W' w$ k1 U# Q- Uend9 {, Y9 S* V' B/ _* t& l9 g
    end/ ]+ r! K2 C% M' \( G+ W8 M/ |! ~8 G
    f_temp=0;! J, T0 q7 J1 c. K, o
    for k=1:n-1( p# I7 a9 J0 V3 g/ @
    f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));
    & F& Q& w; N% G4 [6 P" s; L/ {: Uend5 S6 a# W* P7 N1 f* ]) O8 T' I  i
    f_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
    ) c% K7 r6 A6 l. [7 a0 rif min_f>f_temp$ s0 t) ~7 V8 D2 d5 _
    min_f=f_temp;
    * q& v% a7 K* c& k( c6 Gp_min=pi0;- t4 H" D! }% ?9 P  Z! s  W
    end9 x8 `6 x6 P# U+ Y8 Y
    t=0.87*t;
    : B# r. v. h' T# Aend
    + }( R; W9 N3 d- ff=min_f;
    0 _% ~, E  R4 C  fT=p_min;
    6 L! z3 \+ s& i4 S  c%aiwa要调用的子程序,用于产生新解6 K5 q$ i& u5 q* J! @. [! D* g
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
    8 {+ a6 ?) m/ f6 T( B[m,n]=size(d);# V+ ?9 F9 g6 n
    clear m;
    1 j% D8 Y5 j4 S* t  \- nu=rand;
    ; C& P  u8 Y5 \: M$ A3 Du=u*(n-2);
    ( ~. F4 Y5 g2 W; zu=round(u);% G+ M; a# K* j, z; |( n
    if u<2
    - B' |0 ^5 N) ^5 Ru=2;
    2 D( D/ [9 C- e. c0 v4 Rend
    0 `2 q: l1 q& e  ]1 b$ m# A% ~if u>n-29 u6 s  h- d( P# M  K
    u=n-2;
    + d5 f8 W; \; G  \end
    9 D. A5 O/ ^3 B& dv=rand;
    9 }7 k" f$ X2 b! X, ^; uv=v*(n-u+1);0 r9 @& c' q1 D' s; a
    v=round(v);
    3 j9 M* O! J$ @# }5 qif v<1
    & Z/ Q" R4 K7 \+ z' G3 yv=1;+ i8 i7 V" m) |" {2 ^
    end
    * L8 Q+ T3 W( I) y$ j- }) W  Qv=u+v;- ]8 N* J7 L! V6 \7 X2 T" b
    if v>n% O1 v) q) e- S  W2 Y+ G& {5 R/ V
    v=n;
    4 |2 |# p! g7 a: y. @9 y/ `end" U% b/ n# T0 t
    pi_1(u)=pi0(v);5 J; S- f" r/ u/ B6 B0 T( u+ b; F
    pi_1(v)=pi0(u);5 w2 p) H/ L4 x: V* J' W$ u
    if u>1
    + a+ s1 M; I' Kfor k=1:u-1
    ( h$ J  t. ^7 `1 H& ]" |pi_1(k)=pi0(k);1 U* n% q# V- z
    end
    8 {; B7 |+ E5 V: q, Y8 w7 pend8 z/ `4 h! p6 Z2 E5 D( C
    if v>(u+1)7 O  f9 e: ]/ j$ E9 f( i
    for k=1:v-u-1! P+ ?2 p: q- R; m
    pi_1(u+k)=pi0(v-k);& r1 `2 G8 F. ~" s- q
    end6 H/ @$ o0 I" e
    end
    $ O3 `2 L; T( I" iif v<n
    1 c  o8 h3 t9 i3 L+ \: ?+ ?9 M8 ufor k=(v+1):n
    5 P" T$ z$ `) q& V# \pi_1(k)=pi0(k);# R+ \- O- d: n) S: ]- i
    end
    8 T$ Y& e+ N: n% E) E6 Tend
    . Y7 j5 b. n% a+ }  md_f=0;
    8 I1 E# u+ A# T' F* k3 kif v<n
      g5 M9 |! C' a- Nd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));4 M) S' `% t0 c8 F7 d% n
    for k=(u+1):n8 h8 `: K- e1 k4 b
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));# C4 x3 _$ y$ P. \
    end
    ! N$ I' _- R# E7 p7 _( jd_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));1 M0 _# K# a6 ]. ]7 V$ U6 p; F
    for k=(u+1):n
    ' `( J) [) I- p% ~; G/ qd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    8 ^6 B( g  w4 N: g: \end
    2 Y3 Y8 r+ W. [else
    1 d( ^  Z+ a. q3 @d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));5 B( D% t+ @: i: K# M1 f
    for k=(u+1):n
    ( n7 S/ R) |# c, {2 s- M% sd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    ' S, n3 _) ?' send$ Z& {3 v2 P- r* K
    for k=(u+1):n% i( S4 K/ Y7 [* C" \& i5 s4 P. v2 s/ u
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));/ e1 w7 K1 V9 ]0 e0 q
    end
    # F1 l8 K$ x3 y2 Tend
    , P& ~$ z7 ~/ [: O0 opi_r=pi_1;
    . o% O) x5 N4 }8 O9 ~) ?& }
    3 i3 ?/ k2 T  k6 l' }) p3 e4 {; A得到:
    2 X% N% l; o& N% y: \; K; d  [f,T]=TSPSA(A,0,99)& t$ S% [8 A. J+ p' F. \& |) J
    ) n( H9 }# W' {+ i# h1 R
    f =; }+ d" b! O' l4 s

    9 h1 F% R, [' \( u) m' `   Inf% {0 S8 [" m% a. {
    4 Q5 v+ h1 s; n! V( D4 i1 n  k

    9 X) K; @1 }/ ?% Z3 B$ r! k. q2 xT =
    / D  @) v7 C; j( a: f$ Y9 }1 Q# A6 r
      Columns 1 through 18
    " f; a3 S; G8 |. J( f! V4 Y
    8 Q& r- A  V9 u& }     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18
    ! ^) a" G5 W( m+ z" a, Y2 `& s/ P) k* G2 z
      Columns 19 through 33
    2 w# H/ d: L! ^* P  r" @
    ! ]. l& y- b1 j9 c- a% ~/ W    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33* v' B; {) r: I( W

    5 k. t; c2 ]! `6 |! k这个初始,结束温度是自己随便设定的??+ n: K8 \( J, B3 u: F- F3 u# S) k
    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.
    2 z$ w; q4 k- tF是目标最优值,T为最优路线。( b' ]  S1 ?; j7 C
    F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。
    2 ^# s# M4 R8 r( K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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