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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,。
    5 t' P+ U4 S) v' I7 E) M: a5 H4 o. g5 Y7 n/ v$ f! W% E
    A=xlsread('33点矩阵s上三角');# n. f6 d0 ^$ M* f! a
    >> for i=1:33;
    9 V1 q$ Y, n6 u$ w3 ^       for j = 1:33) A, d# E% F# y
                       if i<j# N$ k) J8 R( R1 X( u0 X: s# l
                     temp(i,j)=A(i,j);9 Y! R# ~" g/ W
                     A(j,i)=temp(i,j);
    ; |$ b+ E* V1 V* ?" D3 s                   end   5 Y, p5 s; C7 k5 y% D
                     if isnan(A(i,j))  p: u* s& B' f. o) A
                     A(i,j)=inf;+ V; B' H- y/ s) U7 T
                     end8 k7 J0 l2 c6 Y1 n) A5 V6 c
             ) d: G) w$ n- R: y" q& S
        end
    ! H; w5 f2 M3 t! A5 J" [ end5 R6 z7 i, s) G$ r& @9 M

    + b- u5 ^/ ^& ]( j/ u  g; {2 p) W
    这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
    6 E5 p7 y9 |  T$ O- U9 x, N
    : L) _2 [$ \/ B, V6 Z# F
    ) H0 H" J( o2 z$ Lfunction [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)
    3 {* j( Q! Q2 |+ y( N%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% U* H) a' N1 q- W7 n2 {6 O1 z
    % 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 a/ ?, M- {& N: Q9 z( Z[m,n]=size(d);
    , e. W% }, D5 P& w7 k' P$ sL=100*n;
    2 X" ^; q$ |( l9 e" @t=t0;+ \0 a9 {$ [$ a: M
    pi0=1:n;- P! A; L0 H: q4 T9 l( `$ R
    min_f=0;, }0 E; \% [5 }
    for k=1:n-1
    6 g7 S3 @/ ?( Q& `% A" g  bmin_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));
    - @, {; {" A7 xend
    ) ^4 b) l* ]( B0 tmin_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
    / L2 i) ?$ M2 x7 L6 ip_min=pi0;6 B, f7 x. z3 J( _( _/ h. ?2 S4 s
    while t>tf
    " H2 E; E5 h, Q/ J6 ]for k=1:L;; }. P3 l  @3 n, ?) f7 v( S
    kk=rand;
    0 A/ u. l$ U4 u+ G" x0 ~. ~0 Q8 y. c[d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);
    ; y1 S' f. H: m$ fr_r=rand; + y& S. G7 x/ I- g, u
    if d_f<0/ e" v8 z% d9 r5 x$ T8 T7 l+ T/ w
    pi0=pi_1;$ x% [0 u" r# l/ U$ S$ y
    elseif exp(d_f/t)>r_r( e- u* {! H% i3 E0 r7 d
    pi0=pi_1;
    : p+ j* ^2 a% H5 p7 X. A3 Kelse
    ! \8 @- n7 n% d' \) U, Spi0=pi0;
    ' u/ d' G9 F+ ^: B6 q/ Jend
    ) G$ v: K, e5 aend, g/ }+ K& T: }7 ?$ a6 g  k
    f_temp=0;
    8 S- [! m/ A+ q. kfor k=1:n-1  |6 Y1 l& W7 q( f
    f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));
    ; Y* o3 D& |$ q8 k  |' H+ Aend
    ) @" i# v8 |- {+ W8 Xf_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
    * F  a  c/ m& M3 W' x) q9 u- V4 _7 gif min_f>f_temp
    0 ]) J& e) ~0 f$ wmin_f=f_temp;
    ) M7 a( _. y6 r6 G( q/ L) `/ |p_min=pi0;4 T. U8 }! q& t9 T3 U
    end
    4 G1 v! Z9 r' k0 x! i0 m/ b; Q3 Wt=0.87*t;+ }8 s5 P: g3 i/ U+ L% F
    end% X& D5 y' h- Q; H1 `6 B* K
    f=min_f;
    2 @1 R/ P: j6 qT=p_min;
    1 \! d" `% i& I' {%aiwa要调用的子程序,用于产生新解
    ( Q) P+ A, h$ q  b  R: y' F4 lfunction [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
    + F% D( N7 G) Z, S# p/ W- B[m,n]=size(d);
    - i1 p" i3 O) M! g9 s: P0 }clear m;
    4 Y) h2 g3 |! ku=rand;& P# ~# k# a" s, u7 k# }# J
    u=u*(n-2);
    2 _3 ?  i' g* c$ Qu=round(u);
    " e( x6 X' J- F, Z& H3 [% Qif u<2! M( `4 N) r  ~9 k
    u=2;$ S. g$ S# c8 o/ g3 f. B. `
    end" c" s/ j4 F4 L( f% g
    if u>n-25 g3 K# n. r/ P, ~6 G
    u=n-2;9 H* a0 C, F# B' t, O# l/ K
    end
    3 \1 Z) z! A8 v0 J; ^  \. ~v=rand;1 v# \4 F0 ^' K- H9 {- H
    v=v*(n-u+1);
    6 E7 m1 |6 N6 j" x& ov=round(v);/ x. o  n0 |7 F7 }
    if v<1
      o9 n+ g0 @# ?( m) S2 h$ L0 wv=1;, |2 k- S5 o3 D' |" G
    end
    1 S  x2 o! n$ u3 Bv=u+v;& y7 t: B0 C3 T" N% q4 @
    if v>n
    , c% K. p6 B1 z& Tv=n;
    3 F+ S1 B, a; l: \( c+ _end
    ' t4 s9 o5 c2 _# y% _8 Y) v! Tpi_1(u)=pi0(v);# q, p) p9 O+ _7 ~2 Z) m, H
    pi_1(v)=pi0(u);
    - L7 C5 p5 ?) W- z- nif u>1# O0 c6 C9 g2 @% y
    for k=1:u-11 I. M* e; B) n$ d
    pi_1(k)=pi0(k);! o+ T0 }1 l6 ?( }8 P* J
    end
    # N3 t1 ~% A6 J/ u/ @3 e, S! G# T$ tend
    * Q8 Y$ K# ?" O7 m+ Zif v>(u+1)
    2 g, n6 K% l( z/ I9 a+ b6 D, ffor k=1:v-u-1
    1 Q7 E( d) I  |9 vpi_1(u+k)=pi0(v-k);
    ) m8 N9 W* i6 T) G9 k1 Xend/ r: W) e. \* \8 \
    end( O6 {. g6 q: N& U) _5 J5 W
    if v<n; J6 E6 O; \) L  O/ [( [7 T/ Q; o
    for k=(v+1):n+ w# V$ `# ~: q+ s
    pi_1(k)=pi0(k);  ^: A# `  V4 j1 |' @% y
    end* t( H) p8 D: ~. ]2 D1 U5 t/ f
    end
    6 w3 f6 o- F# r6 [, Fd_f=0;& c5 j( v$ K! f- i
    if v<n' V: U- G. R! R/ g6 V$ ?
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));, v' m" V: a& d( f
    for k=(u+1):n% M. @& E8 F8 i: j! }. b+ w4 v
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));3 x5 L, p8 Z, p/ F) ~& O1 N& D
    end
    ( c$ t# N$ u) \# w1 Md_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));. T9 ?9 j$ ~' n
    for k=(u+1):n, @3 s3 `. H1 A2 |! ~
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));/ T$ V, W( h: j4 j5 \6 j' a
    end
    : s5 O- }. E8 Celse# {0 v. C% E! {( a- Z
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));
    " O7 c$ O8 f& Xfor k=(u+1):n8 c' R8 @/ T* X, H
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    " H0 ?, Z0 u* H# p: b4 y3 u; eend4 J# S  h# `+ |3 m% s/ k# B* L
    for k=(u+1):n
    , {2 C7 d6 V4 n" D# A8 ]d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    ) v& K4 H! B6 |* {8 g1 Y- E" nend, f& h$ p3 q! _) ~+ _! }* ?2 V, W' \
    end
    6 L% N! q+ D3 F6 h' w2 i8 ^% r) tpi_r=pi_1;
    / X+ d+ `3 J+ O& `  G% x2 i
    - O- j6 H& C- N4 L1 n7 I得到:" D7 i3 [& U6 \$ z% @' W8 `0 K
      [f,T]=TSPSA(A,0,99)
    $ s/ w8 k1 v# E) z6 @3 W  a) H' C- U& [) O( _; b
    f =. ~* c" O+ K1 I1 @7 e

    ; h/ @/ d/ {3 X8 M" d0 ?/ H3 S   Inf6 F/ l% \, h1 l& |* r3 K- p7 W

    $ `1 Y4 J# d" U3 B' v( Y; A- m9 j, q* E( g  N2 B
    T =2 g! h  q  t5 n% W4 l% R
    & U( V" c) S& P, p+ C
      Columns 1 through 18/ |+ z/ j. s+ B6 n6 ^

    + |3 `: _2 X4 i2 j7 t2 D& V     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18& W3 S: a$ J$ |0 H# X8 D: x$ _6 u

    ( s+ h5 S$ i+ N8 V) G) a5 c  Columns 19 through 33) Z4 e( U- ^; ^# z# ^2 q+ s  p' l
    3 Q8 M5 m  V0 `5 i- W
        19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33  ^! A" Z( Z2 E- z" x" W4 f1 ?7 L" l
    $ [1 P" L  i0 V5 g6 G# Z
    这个初始,结束温度是自己随便设定的??% f; A$ B& o6 {1 v& k! J- T/ h/ f% i
    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.  e, q, \  k" K# _# n( I2 r- n
    F是目标最优值,T为最优路线。4 W4 ]4 X) E9 t% W0 O4 r8 I# l' }
    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。
    # `3 @" a0 [+ v6 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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