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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 k; @6 x$ U5 v% J7 {, v# o1 ~# V6 v9 C# t! q6 N
    A=xlsread('33点矩阵s上三角');2 o2 Q2 y$ J/ \# A3 X7 T
    >> for i=1:33;
    ; f; D5 C4 f. A- s: Y       for j = 1:33
    6 G+ [% v6 I% @3 r; q1 B9 x: |+ I                   if i<j
    . z- `3 Q8 N) O& F                 temp(i,j)=A(i,j);$ G+ l. q( q/ O! I1 Z; M
                     A(j,i)=temp(i,j);
    5 ]; E$ ^/ ~$ Z! |                   end   
    ( ^, S6 |% q% k- Q                 if isnan(A(i,j))
    1 F5 A& S$ G) f; [                 A(i,j)=inf;
    . b* ~. Z) p* D* h1 C; _9 x9 t                 end
    3 W' y+ e8 j0 f! \5 z1 I         ' [2 O, b7 d0 g; }6 Q
        end
    6 {2 b6 }0 [5 f5 S3 U end
    + L( v! k+ ]0 N; P' ]" @5 [/ i; ^" O7 K6 h

    6 f# g: y* C6 n 这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
    ' T3 Y- `' \/ D5 X' j4 F! [0 j  j  C7 z4 k
    ' C* \/ Y) K9 s8 X% s- K& S
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)4 `+ q; j9 @5 N9 A
    %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
    7 `6 y. d' |/ T" _6 m1 q8 J% 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
    : Z  ^; v9 m0 x3 J9 k1 P! H[m,n]=size(d);, A( d+ S4 e  U' _
    L=100*n;* S& l" m! v7 s# \. i8 z
    t=t0;
    ) d- `! i6 i  ^pi0=1:n;
    1 `5 x2 a4 s. K9 Ymin_f=0;1 U$ _% e7 h& `/ @
    for k=1:n-1
    , h, \' J0 C" N& zmin_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));9 F( R% O* O# N/ a- x* U4 ]
    end% {5 U8 z% I6 @$ \5 A
    min_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
    ' c+ y1 J( y1 i% mp_min=pi0;* {$ N8 P6 h' \3 ~
    while t>tf
    9 r3 \: N5 A* V9 l; X* Y2 efor k=1:L;
    / [; i& `1 _" X: p% e5 K- Pkk=rand;: x2 Q+ C8 e0 X1 f' G# K
    [d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);
    0 i) {* Q2 {3 c- X& G' r0 _6 Nr_r=rand; " |- l8 i3 i  P( U4 Z7 S& X
    if d_f<0  X# q$ |/ ]+ Z" i1 ~' S! I7 ?
    pi0=pi_1;2 B: h4 p; [  c
    elseif exp(d_f/t)>r_r$ F# [4 I$ K$ b, {
    pi0=pi_1;$ |6 b5 _  j/ y8 P0 G0 j- ?9 O
    else
    3 s2 V7 }# F5 ]. Zpi0=pi0;
    ! Q3 G* E5 s" L: {! ^  l- Hend) {; ^) L2 M- w/ p$ M; A  ^5 L
    end# B" ^8 j$ [+ T! h  G, E1 G  H
    f_temp=0;
    4 m% l  a- ?% gfor k=1:n-10 M8 c) r$ a  S0 @# x
    f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));& l% J/ O  N; J- k
    end
    + f, u/ G0 ?: q  `f_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
    # G. @% q# Y4 d! T: D0 A# \! tif min_f>f_temp- l- Q$ ?" g+ M+ e; f; v  z
    min_f=f_temp;) |+ F5 d% t9 `5 ?. L% F2 `# T
    p_min=pi0;, F. e9 H$ K. m
    end. S- n6 u4 c; i+ T# a& b* M
    t=0.87*t;
    & m/ W* |( d- ^6 H9 `# K% o4 Send
    / _+ w* |+ H" {& B: N9 df=min_f;
    2 F! o. R" ~8 R9 O- W/ c# K- q- aT=p_min;
    & Y2 t; ]- Q' K& e%aiwa要调用的子程序,用于产生新解! v0 S( T% @* H- q- g# `7 N1 v
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)# `2 V" C" D4 [4 V' }
    [m,n]=size(d);
    " X" U( r5 A0 a  f2 @* l# dclear m;
    . g- V7 n# W, v6 V( [u=rand;6 a/ w  |6 P0 \2 s0 |
    u=u*(n-2);, ?" n0 _/ ^0 e0 v
    u=round(u);
    ) J# ~5 u! Y) `5 r; ]( S8 Z6 Qif u<2
    / y5 y$ K: `- H: T2 Du=2;
    1 z! r: ?; T8 P  K6 F9 Dend; W$ E& y" G& e. s! F1 w9 f+ `1 {! ^
    if u>n-2
    ; r( W% t3 A. B) Wu=n-2;( m% k- S* F2 x5 c8 B, L
    end0 i9 ?9 }# Q3 A9 P- g
    v=rand;
    0 X" A) u1 s4 c, @  A3 G6 U4 zv=v*(n-u+1);* J; H$ Y. N( X( O* T& k
    v=round(v);: H% `3 t4 {* s0 o
    if v<1
    , w" q7 |# {4 B! v- e3 I0 H6 B" hv=1;% V; ~- B+ P/ s2 c& k/ g- V
    end
    + s9 {# R/ ~! p4 C% u1 v9 z5 dv=u+v;3 Y# G; ?0 I" E- K9 g( {
    if v>n: ^, E' ?1 U+ `& W! `! I
    v=n;
    ( s3 V5 B; u: r( t1 w9 s/ p1 fend
    : W7 |9 n) O" e$ ?  [+ Dpi_1(u)=pi0(v);' Q% I0 A& l# q  K  R
    pi_1(v)=pi0(u);$ t( e* f3 u6 u3 N$ p, D4 u! w
    if u>1
    2 m. \; m6 M' \% v6 Y3 o" `for k=1:u-1
    5 r: s8 }/ N- Z) `+ G0 }pi_1(k)=pi0(k);
    . L# Y# t- N+ \; Send
    & J% ~, J" n2 z# o- yend6 d2 v$ E% e6 B! |. X9 c# P
    if v>(u+1)* n0 v' F" j# F( o! u4 y8 ^2 i0 S% z
    for k=1:v-u-16 @8 D: w, z. A! O
    pi_1(u+k)=pi0(v-k);
      Q5 U0 f# W; a" Oend- |. _  ~! b$ b3 |6 W" j+ I, k. P7 X
    end* ^3 F2 k$ B$ }5 H- w8 Y
    if v<n
    9 N' P# G2 m8 x2 efor k=(v+1):n, Q5 s$ }) Y; z1 l; }+ Y7 R% Q, G
    pi_1(k)=pi0(k);
    % j( B& }7 Z* [4 \2 M& h6 X* _/ c% cend
    3 O) Y4 E5 l& G# B+ Gend
    - V3 Y# [: c. c- q, u( n6 [" S% Qd_f=0;" ?' ]. e* v, A
    if v<n
    , m4 O% W7 `% |* Od_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
    " c2 @% M1 k0 p" Sfor k=(u+1):n- Q+ K4 O8 q8 \* u# L  h8 X
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));4 ]' ~& _2 E9 J2 L) ]
    end
    . k+ d+ C' ]' E' A: g! B  _* Jd_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));
    * M3 q& T2 y, x" Q; A+ t6 y' Hfor k=(u+1):n9 N# i' b& }! s) m* t
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    5 z- A5 ?% K& ^end
    " v8 ]6 G/ Y" i& J, `, Felse4 X, b, m5 g0 P3 o0 p: x# I3 l+ C0 |1 M
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));: \* V' j, b- E
    for k=(u+1):n; ?/ I; A: Y8 _+ g6 u4 {5 P
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));! D" X/ {' @4 ^) J* Z3 K7 y# ?
    end- }7 D( I, Y0 h6 E* n& d
    for k=(u+1):n
    1 I5 R2 ]0 c' Q* zd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));. L" O6 T. e4 T* ~; z( Y# m
    end+ r8 F9 ]  h! ~5 I
    end  E: I: c! I; ~
    pi_r=pi_1;
      `/ ^& X" _3 g* l$ o; o$ u" ]2 P( B1 R2 C4 W2 m8 l
    得到:
    ! S8 X3 y7 z5 m& }: ?  [f,T]=TSPSA(A,0,99)
    ( c& b9 J  y, ]  ?3 ]/ F& _
    3 x# m' E0 R& N; q! H$ @7 [f =( k3 e+ X, X* K4 A, m2 x

    5 }; g# `% d9 T! D# J3 }# X7 W" _   Inf
      x- q# }  U. z2 X; T8 ]* y3 i# N/ Y+ g/ P. n. r, f
    3 W- I( b  N& G$ l
    T =4 S; Z  {+ ?, @& i
    0 h$ i  p) q* J0 o
      Columns 1 through 18' t3 j1 L( F. s& D0 G
    . R; P7 e! [; ]
         1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18' y' \: U# d$ V$ X& O8 e
    $ i& j' h4 I' a
      Columns 19 through 33  h' ?7 H# n4 w* y
    / p5 z7 x/ `) q4 b, q' p- b
        19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33
    ' i4 i% N) U3 ?2 \; }1 r: g$ i3 q7 i+ s6 _3 u
    这个初始,结束温度是自己随便设定的??
    $ y, W# K4 N  m) e" U. u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.1 {7 X# Z8 t5 n6 ^
    F是目标最优值,T为最优路线。
    ' G/ o* {9 p: ^- Q6 ^9 LF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。5 x9 V# A* D, d# g6 u5 d* S9 N
    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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