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[问题求助] 用模拟退火求TSP如何?

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    1#
    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,。$ W8 \9 j- }! m+ f6 w
    ! ~5 J+ h- P: e/ C  B9 N
    A=xlsread('33点矩阵s上三角');* V; S$ v  u  [" }( A, z; V
    >> for i=1:33;7 a/ e( m' f" K1 \" e8 u- _
           for j = 1:33
    % c3 p7 a  q7 {- |1 j2 ~                   if i<j
    6 @+ m, U# Z2 Z$ T# L                 temp(i,j)=A(i,j);
    % w1 E9 K7 x# ]                 A(j,i)=temp(i,j);
    7 H8 z$ h/ B: ]                   end   $ G+ |# o3 b6 p6 w
                     if isnan(A(i,j)), g9 T: L: S( x" e$ k( x6 d
                     A(i,j)=inf;
    + J3 L$ s. p) ~3 @                 end5 s& o* P" y* L  d1 y& P8 Z7 v
             
    7 e5 m. o# p4 ?    end' W, s4 v+ u# e1 l  t
    end/ Z5 |! c" G3 R3 ]
    ' _0 `7 Y3 ?; _- o: S: q7 p5 J

    2 a% B4 _% z  t; G 这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:6 d0 y! c  J  g0 ]0 {8 ~0 x
    3 \; ], T, u7 r) M5 |, t9 K9 C
    4 N- _$ F& q  _2 K; Q
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)- |8 b5 C" m8 H, w, r) S: o! G+ J
    %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
    5 V  j. q+ O: U' d8 }7 J" X' l% 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0 j, J9 R  G( g5 J! g) v; i
    [m,n]=size(d);3 O! q7 |4 Z2 k
    L=100*n;1 h3 p3 \- k  r1 {  R  B% L
    t=t0;/ P# T& C5 z' G
    pi0=1:n;6 U/ c- J) @5 G8 F: }$ x4 [: K1 e2 Z
    min_f=0;$ C1 ^3 h+ \/ ^4 n5 l
    for k=1:n-1
    " d$ X5 X2 ~) H+ Amin_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));3 w8 R3 i: \- U$ w3 ]7 c) W
    end% w% u! a$ ?; ?( N, U) u6 \; D
    min_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
    ; x5 u& _( f" b- R( _p_min=pi0;
    + w7 o$ f7 o2 ]6 Gwhile t>tf
    9 R1 f2 w: p* E+ bfor k=1:L;7 V& ]1 \, G. }0 D7 `9 Y! t2 t
    kk=rand;, \& c/ h, b% f8 v+ D4 [
    [d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);# D" l& q& W9 Z7 R  k6 ]" H& s
    r_r=rand; : y1 v/ w' u; |! q6 k: b
    if d_f<0
    ; A$ U' e7 C# ^' ^" J( T3 v0 j0 Jpi0=pi_1;7 Q# h2 m) O/ a0 E( q1 m( v
    elseif exp(d_f/t)>r_r
    8 t" O5 W* x6 |, \2 npi0=pi_1;
    + \& O9 w7 n7 Nelse
    $ Q" E/ L5 [# q0 A6 ^) E# T& xpi0=pi0;
    ; _* H  z2 a+ F. G1 l2 ~  Nend3 h+ L( G. M. u4 x* F8 e
    end
    9 x3 P2 D( B0 J: ^. E9 x7 `% `1 Nf_temp=0;/ r4 a- W! \& s6 U; {, \, _
    for k=1:n-1
    3 M6 u4 U7 w; s* M) W, k) sf_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));
    0 J8 a) d9 q: Qend
    9 t9 t9 s/ k- A6 O$ `( Ff_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));, `; R" U& ]3 n8 ^3 A+ a
    if min_f>f_temp
    ! E" [/ p; I8 k/ E, kmin_f=f_temp;
    0 V8 E5 f3 q6 |& j' G' kp_min=pi0;' W/ [+ s+ ?5 ]' L
    end
    ' e3 }5 Q3 d& p3 v& J# \" R4 `t=0.87*t;2 m. t$ H, T# ~# j
    end5 r+ G! ~/ e- D7 m
    f=min_f;
    & [8 I- i+ d' `5 _( nT=p_min;
    6 L' `# ~! d7 e1 N( A, y* x%aiwa要调用的子程序,用于产生新解+ {3 x9 d" k. Y" A
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
    - g# a; q% E# P[m,n]=size(d);: x& @$ o6 ~2 v- m
    clear m;
    . N. T% T) w; D! `# o6 Zu=rand;
    # \1 h' ?& u3 Y4 k2 J  V% Zu=u*(n-2);" F" z1 q0 f8 W9 ]0 O( N- q" e0 r
    u=round(u);6 K; b1 e9 N0 T# ?5 G( S
    if u<2
    ) M+ J/ d8 E% _1 F% e! Ju=2;4 _1 U5 Y2 n' [, G% U. U$ r
    end1 @& s6 k1 {0 a! \
    if u>n-24 }( d/ n4 {& W& ?3 n
    u=n-2;
    2 Q' ?9 K$ b! e. Send. b2 V$ P1 x. Y4 t
    v=rand;
    8 y5 D) n7 n% x$ O3 l, ?v=v*(n-u+1);: r& p& T- q* ]# e9 @3 b
    v=round(v);
    9 Y- H/ r6 z4 r7 L. N9 Oif v<1, M* j7 |8 s" K! N0 v2 P
    v=1;) x- P  p' i: a! t
    end- r: Z5 W& o& k3 H" Y  p# ~
    v=u+v;
    : x- h! Z* `* p! K& E6 p0 Yif v>n
    $ {6 L! _6 D, F) w9 jv=n;* [5 @9 E  Q6 v( z0 d: J3 [( S7 m
    end; m, L% d4 n& t# P5 Y
    pi_1(u)=pi0(v);1 |  r' o+ d1 ^9 k: n5 m4 G
    pi_1(v)=pi0(u);
    9 h- x$ G$ M1 a; ^6 S& Kif u>18 _. `! H9 b  Y1 N
    for k=1:u-1
    & W7 b) v8 J: A4 u  zpi_1(k)=pi0(k);
    * m" J& m& Q) x; M6 b. c2 }1 bend& _. O- K+ Z. `  S
    end
    * O, ]4 Y+ Y4 o- ]if v>(u+1)
    $ z1 s- R" s" U. m$ G2 _: t- q  k3 gfor k=1:v-u-1* F7 O: Y: v# [# l; u2 V" a
    pi_1(u+k)=pi0(v-k);' a  t4 u6 r6 k' `
    end
    $ c4 V' u8 m. H5 G6 K. bend
    2 m) E6 @& w5 [( q$ D  d* y' kif v<n2 s: |+ y, N" t$ F1 Q0 e6 B; T
    for k=(v+1):n. P; I* _. Y0 G+ ^# A6 o
    pi_1(k)=pi0(k);
    4 o- j! \/ n) w, [6 uend
    - f' X1 P' D- G4 Cend/ J$ h  I; U% a$ \
    d_f=0;
    ( J' a4 x/ I" I' Dif v<n
    3 v5 z; p, [% ad_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
    . F) p6 c* K( ^0 O. vfor k=(u+1):n; m. R7 e. K% e6 @
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    ; {' o1 ]3 z8 X- g( Z7 Bend8 S5 D) q6 r, |. f( S) x
    d_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));4 y( o! c" w2 p7 d5 @
    for k=(u+1):n7 O) [# M% ]  V6 h5 E0 r9 L
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
      ^  E) P( W% _& t8 _! Cend5 N' a4 X: L! n
    else
    6 v; _. ~! x0 }% K* S/ Hd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));- @2 K/ a; N" R1 Z
    for k=(u+1):n
    4 m8 h! p! R7 [1 ^4 d1 m9 y! od_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));/ O4 {# r. A9 O9 z3 y& h9 s
    end
    - H+ h4 r* a7 N- H; Xfor k=(u+1):n9 c$ M( `. v8 s. \( _
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    ; u) r+ \/ I& C) m" h+ n0 }  W3 Lend
    . i- k6 n9 s5 ]" l8 wend
    * `9 @  D0 Y2 c, P* rpi_r=pi_1;
    * t. M. H) g% O$ X5 f3 b5 J7 d# H& e$ a7 F4 p; g
    得到:
    & r4 x# S' S) B2 U. X( s  [f,T]=TSPSA(A,0,99)2 E& ^( [, p; h, p+ `. K9 C3 x' B
    ! B2 \1 ?$ j7 a3 V- \- V
    f =. j) `! k+ x7 Y5 I' z% k

    : I5 y, `/ p: V& \% B   Inf/ v  T; o) t0 ^6 M

    - g; d  i1 q/ ^, R) m7 P: X8 _8 X2 A- Z) F" X) r
    T =1 t6 a0 U# J4 U; d% Z. d, v1 D

    6 B; |( B0 ?* s+ I  Columns 1 through 182 p: n# _5 V' E+ ]
    , E1 f# l; Z* g1 h" k
         1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18
    4 u  n& H! S6 P: h6 ~. s
    2 @* o' ^: `  x0 {2 M: \" \  Columns 19 through 33
    # }4 A. j& u1 `, P1 H" z: g
    ; x; A& S* b; Y0 q3 k/ F# V    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33) ]. k% v& K' n/ P

    ) \+ \9 E* t' `3 d0 X  B4 H& d" i这个初始,结束温度是自己随便设定的??/ ~. q8 X& |" ]8 X
    得到的这个F是无穷???难道???  T又是什么意思呢??
    zan
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    群组: 高数系列公益培训

    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.6 b8 _! \3 E% a% t
    F是目标最优值,T为最优路线。* u  q& F  L" X% m: I
    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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    群组: 数学中国 2015美赛护航

    群组: 数模专题强化培训

    群组: 建模思维养成培训

    群组: 2015美赛护航(强化)

    群组: 2013年数学建模国赛备

    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。" X" B% g7 y7 g% Z. O0 V, e) h  ?
    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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