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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,。
    0 Y2 b4 k# v+ S* S+ e3 q2 J9 _, d* A  X) z0 @$ `
    A=xlsread('33点矩阵s上三角');" g+ E- _: R! h  q' g. I- q( \
    >> for i=1:33;
    3 o! z5 o  v7 s# p- z) ?       for j = 1:337 ^0 |4 a3 b, f+ B' Y8 u
                       if i<j
    ) J* @5 a+ m6 V' g0 J+ ~, d- J                 temp(i,j)=A(i,j);
    1 u$ S( w. R, |; A3 N                 A(j,i)=temp(i,j);0 _7 s: o9 q; x
                       end   8 r9 [; k* {/ A5 r  K8 R& B
                     if isnan(A(i,j)), c- L  R$ N: C& R$ L  k  {
                     A(i,j)=inf;
    + H$ z/ e& J5 ]7 t1 q7 Y                 end+ f" w! ?# w8 t
             ( F8 |& I4 w: L( D, g4 u: M
        end
    0 n5 f3 p% }1 E7 [  V, ?5 R end$ F: \- k# z2 u) V. P

    $ J" y3 _7 Y* S, S
    ; Z9 I: ]7 W: S/ w7 U( Z8 x 这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:. N" G* ~! x( t! E# x8 O) n

    ( e2 q# i5 e( G, |; \5 b4 F1 S6 ~7 i7 Q; R1 L
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)
    9 \# E* y1 K. A6 q: ~* V2 l9 C+ i! _%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! c7 O. F& U4 C7 f1 ~
    % 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* X5 Y3 r; m5 J8 g9 E" y/ u
    [m,n]=size(d);
    % [4 @3 S1 x0 p$ `! i- c* uL=100*n;+ V8 x: K9 T# d) g4 T
    t=t0;
    7 T2 X1 j8 ^7 ]- epi0=1:n;
    $ {& N) Y& z" D+ D$ F  Fmin_f=0;7 u3 s# B" I8 w
    for k=1:n-1, h2 X5 Q9 H4 G  ~- \1 d0 \. O; F
    min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));
    9 a6 z0 k0 g: v& \end
    % @1 d# B, J6 |- Z7 z! |/ ]- imin_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
    & v" w' Y, v' Q' Mp_min=pi0;! ]* n- P4 q4 F; w
    while t>tf1 \) T$ h, `& G
    for k=1:L;7 g7 R& ]# ]% ~( o" J/ l$ C
    kk=rand;: T/ e1 P/ [# a1 p# [$ g; v9 z: n
    [d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);
    # i) s) {  U3 t# {r_r=rand;   B2 r. l+ b6 \  q! H
    if d_f<0# ^3 V! F  d  J4 F1 K
    pi0=pi_1;: n, A2 v: a/ ]3 D* K
    elseif exp(d_f/t)>r_r
    & @; s4 x! g+ \! a" o- F+ Lpi0=pi_1;
    ' H5 o- u1 m/ n! b9 Belse
    * Y% s$ C& M( ~0 @/ b8 j5 Vpi0=pi0;  R9 p& `$ K5 @; ?& U
    end7 T! T3 j- C9 M/ r, Y# Z( n. \  T
    end: _2 U+ ?) A; o! G0 n
    f_temp=0;! F$ s$ k6 e& q* b1 h
    for k=1:n-1! x. l, |( ~* y% S: \  v
    f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));% [8 P- E/ Z$ ~9 m- _* V! V
    end
    / \# c1 h3 k  M; y& {) E$ G, O  Of_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
    ) U: p  r. `; z: W4 ]6 Jif min_f>f_temp6 t! K3 ?1 [' ]2 F* L! D
    min_f=f_temp;
    9 U. j8 P6 f8 F) Tp_min=pi0;2 t; f. ^4 [6 B
    end+ _# `1 h5 I! l5 p9 i6 _( B
    t=0.87*t;
    & O. i. ?" g7 q9 L2 V9 cend, I2 V9 x% y1 P+ Q% F
    f=min_f;9 f' W8 Z& o7 C' E$ @" g* d/ A: U
    T=p_min;  a  ?7 o$ r$ L
    %aiwa要调用的子程序,用于产生新解* `( L- y- r# L" a/ D( O' m7 o
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
    5 k2 Y' {9 ~: K+ M[m,n]=size(d);
    + D; O! h  P* q, wclear m;
      V! u( _/ K( s7 a3 @4 Vu=rand;
    3 N! h( w2 k* b9 n& y9 r3 |u=u*(n-2);8 E' O. p$ I  ^
    u=round(u);
    # B( _/ ]0 ^1 g6 }) cif u<2
    " `% V/ {+ h- r! t2 Gu=2;
    4 b) _5 f9 Q  k2 _# n; I, t; [8 ~1 \9 hend/ U6 V% x# t  T1 L
    if u>n-2
    9 z" ~+ a! ^( U" H" G7 V+ B3 ~' t! wu=n-2;, J0 a" n  M' }: ?8 o& ~8 b5 c
    end
    # e/ c9 @: \2 D8 p1 J. `8 ]v=rand;
    2 j7 r4 v& T  D3 Tv=v*(n-u+1);9 J% U5 T  v8 F& p# j
    v=round(v);
      {5 B9 r. }3 j3 @0 i) vif v<1, L  E! O* \9 k& t' m  b% t" `
    v=1;
    ! z5 Z& o' a# |' x1 W' `9 ?' l$ Iend
    0 k3 ^* I* _9 m* X7 Nv=u+v;
    ; Z' J7 h% ?# F9 yif v>n
    $ d4 H2 ?1 O1 K1 A0 q3 ?4 ev=n;( q0 S# y3 Q* Z) W. ]
    end
    4 Q' |# [! T$ ?5 o. `pi_1(u)=pi0(v);9 P4 @0 ]  Z8 a. n1 t
    pi_1(v)=pi0(u);
    & w0 q( Y" b8 O! ]. U7 |& `0 W: Gif u>1- Q: f0 e* A# s- L  j( w
    for k=1:u-1
    ; h9 r; g8 W/ W% v/ opi_1(k)=pi0(k);8 }% ~" M6 i" o! E! E
    end
    * @" o) F) C) b1 z( p/ n3 Y$ kend9 t. t+ V! s- L, E& ~% _
    if v>(u+1): Q" D/ K5 F- p+ o% R
    for k=1:v-u-1
    ( d/ _. i% H1 i! m) t; Qpi_1(u+k)=pi0(v-k);
    " P/ x; ~2 V6 M7 Q, Nend
      @* Y, ]& a% x$ h$ j$ U7 rend
    + u: H* L- w  Q9 e; [if v<n
    * L1 {/ u$ E4 Q2 {( pfor k=(v+1):n) k( H7 Z1 y( g9 J1 C) Q0 n
    pi_1(k)=pi0(k);% _1 M# w; d8 e" g! e; Q
    end$ E4 @- P0 \' C4 ?0 y
    end  K5 ]( e, H( P8 H, ~
    d_f=0;5 Z$ y0 Y; \0 N3 h( V
    if v<n0 l2 b  d) P$ @$ j( Z) I1 A
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
    6 N0 c; F0 o5 }for k=(u+1):n
    $ h8 m6 Z! C3 j/ z7 {7 M6 Nd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    / O) u$ q6 }, E( \  D$ U5 ^end
    - s8 p$ e$ V2 H4 Gd_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));# l$ _2 o( N7 p6 L7 j! }, H% g; H
    for k=(u+1):n- w% @0 c2 A. P8 c: |. t4 k
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    & _& A" \. Z4 B: c: H) k4 d" tend% P% F, U! \. E# {3 t
    else* a- l$ y6 _% j3 _( {4 ~
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));
    , G7 T8 f& Q7 `for k=(u+1):n
    . m0 ~  r5 V! R, u+ k. |' o5 ad_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    : f) p, Y0 X; `2 g/ t* g; Nend
    & u. D0 |8 J/ j- Xfor k=(u+1):n
    - A: `1 y: w) h2 w8 D; s# a- N# Sd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    0 H% B+ l4 K2 X1 @2 g' eend
    / \, M" Y. {7 q+ Jend
    ( @$ h6 u/ T4 j6 D: ~0 @pi_r=pi_1;) ~6 L; \/ H- z! M: J; C

    & d8 c% P& j4 w2 e4 j7 X" e7 U1 ^得到:0 N3 ?" B  w" f' {( K7 z. H1 W4 I' O# [
      [f,T]=TSPSA(A,0,99)) ~+ G$ z- n5 y- J- Y/ P% n
    / |0 x, E% Y3 y4 E4 T- A: |, C, [
    f =
    0 ~0 b  F& t$ H6 O/ v9 G. `8 y6 T. L% }4 Y! F
       Inf
    ) Q+ l/ U6 F" B# f% p# ?9 s. G% N5 k( d: X

    , l+ }4 G7 A  P$ x8 M9 ?T =) ^# X  d* p. _- g" U1 K
    . |- g9 f* t# \" W! ?, h9 a
      Columns 1 through 18+ r; `" j; i3 h9 L9 Q

    ! C6 `, M* t* Y/ \$ x     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18& a- e" a' }" w# `

    2 z: {( ~! ?- ^3 q& k2 Y1 j  Columns 19 through 33) I+ F* ^$ S9 Q- S; Z/ p9 ]6 H

    . F  h+ O" o4 n# ~    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33
    / o/ N9 N3 Q- r8 ]( Q/ @- Q3 C
    9 m8 ^% G8 R/ X# [* M$ l: }这个初始,结束温度是自己随便设定的??
    / j* g4 b+ `) a: Q) R, ^, n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.
    # B  c: T7 ]& ^1 E: ZF是目标最优值,T为最优路线。
    9 `3 o. _7 J0 u) T9 X+ A# \3 [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。: m; R6 ?0 s. N: T
    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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