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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,。
    3 b+ n6 W. x( w& h3 C7 u% l7 F
    ; d7 |4 Z) j) [2 s A=xlsread('33点矩阵s上三角');! H) s; }- X& X, I: w
    >> for i=1:33;+ z) t! K+ r+ c
           for j = 1:33
    & Q9 G, Y% t# O% E                   if i<j# B) h/ F$ M; l6 q  F& l1 V
                     temp(i,j)=A(i,j);3 O* X/ L3 B9 [( u& x# E
                     A(j,i)=temp(i,j);
    " q0 g; L9 e6 B: B9 ^                   end   7 k1 V: E* P3 l7 d3 ?
                     if isnan(A(i,j))# F( f+ h' ^+ J. Y
                     A(i,j)=inf;! Q0 p0 B/ X+ A* c/ b8 U' g  N
                     end
    " Q/ L, f, [: S) C" c" }         : Q7 Y6 a2 p, T7 |/ F
        end
    + q6 j; V3 _) e  m( @- M; l end. e7 H5 C4 ?; ^% k. q: ~
    , e( M7 D, I0 |- V: @. z/ h
    % ?, Y) R% W  H. x" C/ X
    这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
    ; h: p, k  Q6 ^6 }& ?# G' {% K- Q# J5 g3 n$ @, ^2 k
    9 B* @) Q  J8 |( Z# C
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)
    3 A# U( i: Q' w& i# C%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
    + V' R' e1 S7 L$ S% 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$ A. z( K% o5 H, O$ r; H1 o
    [m,n]=size(d);
    3 e6 c/ C& H# W$ p' C( VL=100*n;2 n- z# g* _7 X. l& V0 V8 H
    t=t0;+ w$ W* t0 \$ ^- ?4 d
    pi0=1:n;  w9 ?" l, o' o
    min_f=0;
    ; M: c. t8 e3 x9 t5 v5 Jfor k=1:n-1$ T. W4 `$ E# i2 S9 x8 U
    min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));
    . G3 P9 G  t, N9 ~5 ^+ O- pend0 w7 I# N  c- M+ U' ~% _3 `
    min_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));# d5 s- V2 T  _2 z0 I* M6 ?0 ~
    p_min=pi0;9 g' @/ S# Q1 E9 y7 z* q5 _0 `! C
    while t>tf. j! W$ T0 n. d
    for k=1:L;
    ) e- U" E& ?; w8 {( P: pkk=rand;! Z) M7 |' U( ?% J6 w+ P7 M
    [d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);
    # @% A0 d- s, b  [: xr_r=rand; $ Q* }$ w) ]6 H
    if d_f<00 \4 N" z* ?8 f/ n. C
    pi0=pi_1;+ Y7 a  a* X4 f
    elseif exp(d_f/t)>r_r, _! T) P% d2 }1 r4 ^
    pi0=pi_1;
    2 o' A/ o7 g3 u9 \9 }1 k2 o1 p9 Relse* G& C1 T% V( o
    pi0=pi0;" x7 {. Z5 V" Z
    end2 e) E+ d7 }6 o
    end
    . z! z& L& K$ F/ Wf_temp=0;' W- r0 L4 o+ n- J5 ^6 o. U7 i
    for k=1:n-1
    5 j  j" ?- v0 K" T& ]6 F! Wf_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));
    & X" p/ h6 y9 ~  V3 U! @end& _  f4 l( N1 g& A& Y5 l  C
    f_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
    ! Y' Q9 g+ A* D# R6 Zif min_f>f_temp7 v) p  |: c4 u. v+ _6 q
    min_f=f_temp;
    4 b' S2 X5 g1 Y8 x! yp_min=pi0;1 S5 n. q, f9 K" T" A
    end# i; `5 ^% i1 Q2 e- N) t, h  V2 k
    t=0.87*t;
    . [4 _* j( _) j6 S! v; v5 uend
    ) W2 ~+ p9 \4 C! @% L! G) rf=min_f;
    + g" R( O$ J& y+ V1 @, bT=p_min;
    ! L! c) t2 |$ r0 z) d+ F%aiwa要调用的子程序,用于产生新解% \4 v. s( S% x1 b: z
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
    6 Q( z: X5 E6 L3 O  h/ H- m8 i) o[m,n]=size(d);/ G6 H8 C9 o( c5 N8 D
    clear m;
    ; G5 Y: |! Z( c' h, P& w! K# T8 L$ Vu=rand;
    - `6 p( i) e" L( W, su=u*(n-2);5 [6 k( O+ J) Z+ J2 c, i7 r; I
    u=round(u);
    + a4 M5 e7 b% C, y) iif u<2
    - }, H8 Y4 B4 x' l8 m- }u=2;+ _* |7 z; f. h4 A. Z" d
    end
    $ Y0 k% m( h( b! Sif u>n-2" F. l9 X, z$ f5 m" V$ i
    u=n-2;
    - l4 D" L6 _7 [- Q' ?* Zend
    - p/ A" c( h" U9 Yv=rand;/ N- Y6 O/ Q* n
    v=v*(n-u+1);
    % n3 N+ r4 P, j' q$ w2 m5 _7 m6 wv=round(v);
    ! o# n+ j' J; y6 x" M8 eif v<1% t3 @$ k$ `0 ]/ {3 ]
    v=1;
    2 r! j) U: q) Y' [7 I4 jend
    % ~: D8 h  u6 }5 y' w4 Dv=u+v;
    : F0 L6 G$ W$ A- T  D% lif v>n
    / Y0 L$ v' O/ A: S7 _6 kv=n;
    0 Y$ ]. o. E0 Gend
    3 F8 Z9 J- c) Y5 N5 U" ]pi_1(u)=pi0(v);
    % }1 y4 {/ ~! Z' qpi_1(v)=pi0(u);9 ^+ }: e6 d& j; Q
    if u>1: M3 e! J6 Y' O  b* E. B
    for k=1:u-1
    0 Y) i7 k- B3 U5 N5 Z, ^% w# ^pi_1(k)=pi0(k);
    & F- w( j8 Y# ?- Pend
    # Y& P/ B+ d: hend2 F2 c9 R8 c2 y% X0 M8 R2 K/ q
    if v>(u+1)+ G8 G3 h+ G% m0 B' ~5 G2 v
    for k=1:v-u-1& B8 A; `6 N* v" F0 s! Y! }* Z$ L
    pi_1(u+k)=pi0(v-k);" }7 ]4 M. V7 l% E+ S- w% M% y
    end
    4 p8 s6 V2 }' A5 `- z. o4 kend
    . g( }7 }0 U  ?if v<n
    - }. H, v) _* V: dfor k=(v+1):n
    + r7 Z3 Z* A1 @  v+ vpi_1(k)=pi0(k);" e) P0 c4 _) Y) F
    end
    9 o) z$ h- C4 [! e- ?0 oend
    & m" V, }; w3 e7 ^! h) j8 r8 g! cd_f=0;/ m" U& L3 c" g) @  v" N# d7 Y7 @
    if v<n
    ! S: q' v, }0 \( @; Kd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));+ `' _! l, g' T
    for k=(u+1):n$ X* {8 V! d2 D+ F% P. }, c
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));: {4 V& x* a8 r7 g" U: Z: s
    end' G3 x3 @& q9 b- k
    d_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));
    7 h- l6 X/ T2 O9 ^) |, a  }for k=(u+1):n9 B, K. s- V" Q5 Z" p
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    9 q( W' F( g7 {# O) J0 Aend) g+ c2 H- `+ T& o: S
    else
    5 f1 j  M* S1 g3 s% t3 Bd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));
    7 H; p5 x* h, w# b( q% Bfor k=(u+1):n7 [& l! I2 J! s
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    , z  \( Q3 S4 {- V8 l: H2 zend, ]7 R  }  y' i" ]6 U& G1 R6 T7 u
    for k=(u+1):n
    % M  E; ^, \9 J! Pd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    ( h6 u- o7 `3 T/ a; O# }* Vend2 {4 o8 t( a/ a$ _; M
    end
    5 v& N( @  i' D( |9 c) Wpi_r=pi_1;1 V+ W+ f, J' O/ O9 ?9 V0 S

    2 `% q; _+ N' U0 K& K8 t0 P得到:7 n. ]2 C; `# Q4 {" L$ ]
      [f,T]=TSPSA(A,0,99)
    ) S6 d5 r7 y1 q6 _+ X& A+ {, @+ P: M& u. b. A/ Y# [
    f =9 `( B( T, F+ }5 ?4 I

    $ e7 }+ H: F0 _% ^   Inf4 ~. [! M& }2 A; V

    4 s4 S4 F% I( W5 F  c8 c  x/ F( Z
    - l8 f& F# G& F' x% z9 K: ST =. R, G1 G" `/ X
    6 }) H" H8 ~' F+ ]3 H, C! Y
      Columns 1 through 18
    * Q/ r2 U3 x8 y& C5 X6 Y
    : |  b- z' ?9 l! i! ^+ R# Z% v     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18
    $ A+ T7 a' L$ m' ~" W6 |8 ?5 w! `: z. B+ k
      Columns 19 through 33
      Q0 H0 F7 ^5 @
    " h+ B4 J2 W5 G    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    334 |; o& o" t$ _% l$ V

    9 D7 E: v; p1 k3 Z4 E6 a6 C9 E这个初始,结束温度是自己随便设定的??
    # O! g: L3 h4 I3 v1 Q' n" `) 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., B  R& Z- C; T1 U3 i. m, d8 R
    F是目标最优值,T为最优路线。' O5 k( [1 u7 ~$ X6 v; Q
    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。
    7 @9 l0 V# |6 I# s' M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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