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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,。1 {+ _3 X/ I3 p1 r
    ( W6 b) `* ~. C) c5 q* J
    A=xlsread('33点矩阵s上三角');* E- x0 w' F" E! R7 I% s
    >> for i=1:33;$ p  y  o  _' m9 E
           for j = 1:337 j! W3 G3 N" j9 H" H# {1 R' ^4 R
                       if i<j
    5 ~$ Z7 G2 c5 v, [  c! N- D                 temp(i,j)=A(i,j);
    5 }* c# n! p$ W. o                 A(j,i)=temp(i,j);
    $ J- ~. f" O2 r% w+ G) s% V1 O( G                   end   " ~% }+ V+ f% j- c7 N0 w/ {
                     if isnan(A(i,j))
    , R$ t) z6 `9 |) W! d                 A(i,j)=inf;
    ( h0 M. m# n  |" J% g                 end  ^& l+ Z  A& ]! U# \
             - H" D/ @$ ?& B* W$ X
        end! B6 P- [+ Y* D8 d7 v% n
    end* F" l7 W$ Y0 Z5 n: q" M8 Z

    ; `+ _- _: p: _# A$ c7 O+ h5 B4 G. X. r& l! p7 i8 w
    这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
    + r% q) i9 c. r# p' R3 d  }+ O, l/ g# W7 w5 l  _& i' U  \" W
    ' C- K( m& ]# L2 _6 ]
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)
    # [4 e' c- e/ m: N, X+ 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
    3 O8 u9 @3 e$ y3 {% Y8 y) v% 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6 l: c* E+ S6 C; E  o0 X5 {: n# k
    [m,n]=size(d);
    & u' w' q$ {8 W/ f$ xL=100*n;
    : l2 W" ]; Y& W7 M+ _" B* mt=t0;  b8 J$ x- _3 Y. X
    pi0=1:n;2 i* K7 T, Z8 c& i- q; G
    min_f=0;; P. c# o/ ^& u( [) W
    for k=1:n-1
    , `% N( K# N$ C6 K+ t6 {4 |- zmin_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));+ ~  L9 J/ A: F# E% w" u
    end
    # O& F* K0 u- k5 ]" V5 B6 Ymin_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));& K  M$ j2 a5 }8 e
    p_min=pi0;
    5 k* Y* f. z. L  Owhile t>tf2 h6 _1 h- N# D" d; O6 D
    for k=1:L;
    2 x  z+ M& K% [) Kkk=rand;
    - F% O3 q0 `5 f; S3 O( m- h[d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);
    ' h& t! ~' t0 p; Jr_r=rand;
    3 Q4 p0 U* r' J. y  }; K0 y( fif d_f<0
    $ s( x# @6 A' fpi0=pi_1;
    + r: C( p  T7 i% r& k; [* ?elseif exp(d_f/t)>r_r
    4 |' {& T, X/ n9 @5 k% c2 A7 \( }pi0=pi_1;+ X2 Z* m# b' t+ Q; @1 k, u5 o
    else
    & M7 U1 _9 s! a- T; w: V! L# }pi0=pi0;
    * V7 J4 R2 U/ P) E; m  \end
    2 m. ~8 k) h: Pend4 k4 L7 @/ D! \6 t
    f_temp=0;$ j  F  Z, t3 Z( ]& r
    for k=1:n-1& f$ q$ F: s! I' {
    f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));
    . p7 N( T5 A7 a0 m: M5 K# Rend
    0 G- W5 z5 s1 T, Z9 a+ _4 d+ tf_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));2 |. a" @4 J6 l7 Q5 g, R
    if min_f>f_temp' e1 ?. u" J* y# u" |
    min_f=f_temp;- w9 y; l! |1 N% M. C$ T
    p_min=pi0;% g/ A$ v+ o# q. X  s4 [
    end
    : A" C8 ~# C8 K& W  U1 |% I$ q+ Ft=0.87*t;% }- N% |7 J6 i3 N# f
    end
    2 M& j- h2 \6 f, X( H3 Ef=min_f;
    " h7 H! b+ k; D% E8 Y0 A$ DT=p_min;
    + ~/ Z8 Q4 [( l' V7 e7 x. j%aiwa要调用的子程序,用于产生新解4 D7 Q) |0 L% y; r  I
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)/ e) ~7 w8 j* t+ x( I( d
    [m,n]=size(d);
    + _6 P! W% Y" p6 e+ Kclear m;
    5 {" P& H) l& a+ n0 N$ Zu=rand;/ `) F* J$ p' d6 D* ]; Y
    u=u*(n-2);3 J* K, I, o% d) E) r6 M/ m8 h( }
    u=round(u);
    * S/ ]# w( s% O+ nif u<2
    + _( r  G2 e& Tu=2;, Q' G' q0 |, W' T- Q
    end
    . C* p) \2 W, b6 x. R- Cif u>n-2) g$ P0 ?) Q* t* d: H
    u=n-2;
    1 V' G5 E+ D% t9 c( x- T$ Mend) S3 a& a3 r0 w% t' r
    v=rand;  g- F8 P2 U( N- z; _
    v=v*(n-u+1);" |& X7 x, w3 N* d
    v=round(v);  {9 p8 f: `0 P8 ^% z
    if v<1& }8 q6 m9 E  b3 A9 @. w6 I/ E
    v=1;
    5 R+ L3 B' G+ {$ u0 hend
    9 V4 y7 C/ Z' lv=u+v;5 R- r' K" ~# z, _" Z2 x5 A' [- D
    if v>n
    " b- M; w+ S, G/ Z9 c5 Bv=n;
    5 C: g$ X: v* P6 |% Tend3 i$ e) I9 y' R- L9 z
    pi_1(u)=pi0(v);
    9 w1 q( M  i- M+ U* d6 o  \pi_1(v)=pi0(u);
    : y0 F3 v; X; x  p) {, d9 _8 F4 hif u>1
    0 k& r' N: v. n3 w" b( e, Mfor k=1:u-1
    9 j& @& U7 y" f* P7 }) _. kpi_1(k)=pi0(k);
    # Y7 ^& `- C; L/ d$ @! cend* u* s6 q. v4 u7 [0 T# `
    end, k& T# o7 W- {! w
    if v>(u+1)
    5 l3 C/ o7 v1 w" T& s- H/ m/ pfor k=1:v-u-12 ?  F7 I" e7 N- q+ K
    pi_1(u+k)=pi0(v-k);
    ! Y6 L  M2 Z, _end
    # Y4 w7 i" |' H2 F3 Y4 F7 |8 B4 Qend; @8 [2 W  Q* w
    if v<n( p3 X* J5 M. C: {% c; Z2 L
    for k=(v+1):n5 Y) `" V' y4 }  g! G" e1 |: W
    pi_1(k)=pi0(k);
    1 h3 b' H0 u; s/ {  bend6 f9 R6 R6 N, l1 `* y0 W, q. W" ]1 L
    end
    & P3 w( {. I. q2 @& Gd_f=0;
    0 r' W0 a/ }/ R0 L, wif v<n+ b) y' z3 P+ P8 A" G  H
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
    + ?: M8 r* a* g) A) Y) z8 y8 _for k=(u+1):n
    6 s" ~* K. i8 fd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));* g; n! }% \* I3 \0 T% Y/ J
    end% q2 S. A1 N" Q9 v( M% @
    d_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));  ?# k4 _+ V* `' G& F
    for k=(u+1):n
    6 ~* w  J5 o2 e9 V& g# {# [/ V: L. K8 hd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    4 Y0 h) `4 U6 T% K5 l; Y5 Jend
    - J' @* o) q0 m. N2 Telse9 Z5 }4 B* t- |) c" t
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));4 p9 ?: G- ~4 j! k2 g
    for k=(u+1):n7 I* _- r3 X' V
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));! o/ p7 ^6 m* e
    end
    : T( H$ w% |- u$ @4 n) ]$ F+ Ifor k=(u+1):n
    ( a3 v# x% b- ]/ Y# M0 N  Ad_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    $ [! b; e9 A' d% kend
    ) f6 I: B: H5 X$ A; j5 rend8 M5 H. u9 ]. l0 T" ?/ X, u
    pi_r=pi_1;0 r8 H4 s# M) m+ f0 m- x9 ~

      U2 `; B& ~2 c. Q+ ]* P7 i得到:
    6 Q( d% |' `/ m7 A7 U6 f  [f,T]=TSPSA(A,0,99)5 x, I$ H6 ]6 C% L

    % K6 V7 [8 {8 f% P! @: hf =* h; p8 u/ [* \1 {9 n9 F# @; I/ Q
    ; d0 \: e6 p# D2 c
       Inf
    - H; E* o$ y; K9 a5 p4 d5 u# }0 W) J" ^" y- N7 W

    + [" R3 }$ {+ W, p/ uT =: e: d3 J& n4 l: m
    ! h5 _& j: n) ~! L
      Columns 1 through 18
    ( g5 d; I( d; y0 ]7 \- n% \) Q8 U7 I
         1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    183 \/ {7 J$ Z2 H% H2 c

      _/ d: X) a' ?) L5 {, N  Columns 19 through 33) {- C0 H0 a4 T* f& {1 D! |
    ' a8 i$ d1 @' D1 |: i
        19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33- b9 a4 a* R  Q, Q7 D
    : H# d6 e' V: V& _) I3 G* u, y
    这个初始,结束温度是自己随便设定的??
    + k. {4 k  k; @! b% @, v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.3 \, K: G) w* Q) q1 z' G% ?+ V
    F是目标最优值,T为最优路线。. V3 u/ [" \" T2 N
    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。
      L* Z8 c, h- ~; O& o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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