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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,。
    ! k% [/ M, d2 y" R
    # N5 d$ @5 e; G( x* M- Q A=xlsread('33点矩阵s上三角');
    2 l( @$ e8 p5 M& d9 T& E>> for i=1:33;8 W( V! s9 {- ]/ n, `, o
           for j = 1:33
    , N! o, {3 ]3 Y- K2 |: R                   if i<j. k8 q7 Q* f/ p' h* ?) l. L
                     temp(i,j)=A(i,j);0 ~3 N$ L$ l. s9 f9 v
                     A(j,i)=temp(i,j);
    % J) H8 S$ a/ \# {5 R2 ?) Y  o                   end   " ]/ H5 q4 R1 O
                     if isnan(A(i,j))7 W. A8 x1 ?% r& }, E# C5 c
                     A(i,j)=inf;  `6 d. m7 v' [2 O( q, p
                     end
    " z! h0 ?% V, i5 A$ ~" T3 m         
    ) k6 D; U7 J) s) U0 a4 q9 A    end4 [9 ~# n( F- j8 w' E+ z: p1 s  V7 \
    end
    8 t, R! y, K% j; W- a3 q  F9 X% y! A( \9 w- J

    & c/ N* z3 H/ `: q5 u0 ~ 这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
    - K: P  ]7 Q7 H+ ?
    0 _. b1 J+ p3 b* }9 t$ L$ s% ~% u% j( H% V
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)
    * V5 E4 A+ r, ]  c0 T" ^%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
    ! n  y8 p; P5 D3 e% 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9 [' S+ f0 r3 E
    [m,n]=size(d);$ A& \) v1 B( p6 M/ w; Q, y
    L=100*n;
    ) S" Q9 p% |. v8 k& x  g& `t=t0;6 j+ \+ X7 h) Y, A% c6 R4 m* ^3 |3 k
    pi0=1:n;# @6 z# m/ [# n2 ?
    min_f=0;
    ' B- v6 l. \: A5 |3 U6 lfor k=1:n-1
    , j# G0 I/ @9 G& G; N6 M  ~min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));) j1 }% h9 W5 n3 V! E6 u
    end
    ( n" m: _( i8 `0 d8 e; E# Umin_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));8 W; u1 T8 }3 {
    p_min=pi0;: p1 f3 j  z4 L+ X2 b  A4 j
    while t>tf: c. t; ^: n6 ~
    for k=1:L;
    7 o, |( |* K6 B: Jkk=rand;3 k6 g( C2 [3 E9 x3 q
    [d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);) W* R2 ]% ]4 R6 |1 g1 H1 M' ?
    r_r=rand;
    ! k4 L3 A. v; `, sif d_f<07 X0 M" c% F. G, U, Q. }
    pi0=pi_1;
    ; t+ H5 W) U: @* ?! Kelseif exp(d_f/t)>r_r
    ( v! S9 P- D4 x% [/ a# L5 |pi0=pi_1;4 e2 d- ]6 v) _9 ^
    else$ @* Z+ ^: P2 R: p3 K4 w  L
    pi0=pi0;
    % @9 N& c9 y; }) ]; f  H& Fend& S4 y/ [; R& B2 W
    end5 g( U8 c6 D7 L3 ^/ t: o
    f_temp=0;$ e1 F' I# B  n0 D7 p8 K
    for k=1:n-1$ G5 ]8 u1 a  A7 |3 O& U: u9 R/ l
    f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));! m' C& T. ?% B9 r
    end! \' |! y: ^1 R, k9 B0 f
    f_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
    3 d' Z- i1 B$ N! x8 c* M, nif min_f>f_temp
    6 r8 z- o4 L( b5 Y$ N- Zmin_f=f_temp;
    & d! K! B4 R5 _( }, p1 Lp_min=pi0;8 S; d' ~7 E# K0 M& I
    end
    & {4 V5 ]% S" l5 N' ~t=0.87*t;7 E$ {6 [0 S  m1 ?: T
    end
    5 [3 A! H" ~+ e, i4 g- y+ Gf=min_f;
    + a8 O; C2 [2 P* K9 }T=p_min;
    ' c8 G8 K- `3 Z; L: |%aiwa要调用的子程序,用于产生新解3 U( A5 G4 N) z' D6 S
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
    * a( q! X) c- H4 T[m,n]=size(d);
    9 K- D$ \5 N3 r# ~; y3 Eclear m;/ y( v5 s1 s+ |9 o. p! g3 \
    u=rand;
    4 ~0 o; J, j- ~9 ~% u- mu=u*(n-2);$ Z; T, o, E6 @( W1 h7 I3 Y$ G
    u=round(u);* P/ y' F% v# ^& C* x/ S
    if u<2; _' W+ x& [$ P* F6 ^0 g6 i' u* ~# ~
    u=2;
    ! o; q, p* k* z: v  H3 w$ X2 rend
    ; j) H( A, n7 M- S) e" P( `if u>n-2( D" b3 A0 H/ u3 m
    u=n-2;+ H' u3 v) X- \$ Q; u* T2 j
    end' Q2 ~7 Z" `' ~6 y' {( u, V3 O, |* N
    v=rand;) r) t2 [0 i% n. f: A- y
    v=v*(n-u+1);, z" b/ f% m4 i  T2 o+ }
    v=round(v);
    1 j/ M+ l0 r. X" f) Q8 A1 Bif v<1
    : G  w7 k1 H& L/ f" D7 t& lv=1;
    * B' c9 K" z. L, S7 k2 o& s9 b# Qend
    / W& x3 |3 R/ Z$ G; zv=u+v;# g% I7 S: n3 G+ e5 v
    if v>n  N7 p4 M; I  Y
    v=n;" g* M( @7 W% Q( u/ c; B, K
    end
    " u% ?( X3 E* N" o. Cpi_1(u)=pi0(v);
    7 i0 U9 M' d, e/ fpi_1(v)=pi0(u);- A$ R0 I; i  @, q) E
    if u>14 N, j5 T2 o4 z3 V
    for k=1:u-11 c  X, E$ q) _5 ?( J* B$ N4 n
    pi_1(k)=pi0(k);! k) x# Y- h" q  i5 i! r
    end' l- e  C7 L' ^- B% h: U; K0 e% F
    end3 z' x4 g# ]/ }# x. _& p
    if v>(u+1)5 |+ ^) U" L0 R) a0 N3 M
    for k=1:v-u-1, Y# w" y: y; D! F& ]
    pi_1(u+k)=pi0(v-k);9 {' p; p/ M+ ]5 ?! S
    end
    : n% I1 s- D; `; T( T' i# aend1 h9 k* q4 R6 g
    if v<n" ?& \& n) S  J  S  e& ?" g, H
    for k=(v+1):n+ ?: J7 g8 F9 t! z" A
    pi_1(k)=pi0(k);
    8 v. u% m( B; |  k9 q) `+ `) m2 Zend5 Y- K. @$ ^5 x# E, H4 b# x# _
    end
    : _. V5 ~( y. ?* h/ dd_f=0;7 l" Z2 }9 F( j4 m( R; @0 {
    if v<n1 L" b! y8 d0 j" M: `, Z
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
    # h$ D* y  X' V% w1 l) m! v! I* Mfor k=(u+1):n
    / o) t+ G# U( U) ~d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));* _2 C2 J& k1 g1 S/ a
    end! r+ Z; a8 _! }8 o5 \' N
    d_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));0 ^% E, u: _. n; {5 t0 }
    for k=(u+1):n
    # M5 H7 P! X0 j, Hd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    & a& H# D* `/ Z& D8 u! u0 m$ }end
    ; Q- ^( ^$ L( R) h1 \/ b! @else( v0 P* p. W5 y7 U. O* H2 q
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));
    6 j8 Z& i# c. d) A8 y* ~4 y: W# Hfor k=(u+1):n' c+ \7 j" |+ N# j! \
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));- j8 o( a, U# Y  n# E8 k: J
    end4 r  ?, |# U1 O, T/ ^& |
    for k=(u+1):n
    1 F5 B' Q( D6 R0 P8 `d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
      X/ H$ c1 c! ?0 nend$ ^7 I, t+ _( `
    end  B8 q% R: d+ {
    pi_r=pi_1;
      C1 F3 l! w# X+ v" ?) e% _( I3 E  s1 e" M# E8 v: W3 }
    得到:( x3 [/ J: }# P* {
      [f,T]=TSPSA(A,0,99)
    ; H+ D. k+ m3 j
    1 i# ~; S' l! t% u2 vf =# [, b" c2 {$ S) s+ E9 g% h

    ) u0 w+ S2 q$ z7 y   Inf% t, V7 A1 b+ D& c$ j
    # n% K6 \! v" E9 h, z

    . d) A% r  j9 kT =+ ~4 N7 \9 q( T' I  e

    * y/ i0 v/ ?: x* g8 L3 K  `" c7 [  Columns 1 through 18
    - y* w  n0 `, ]8 N9 b8 m7 v) j  A, {% |, t2 l  y
         1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18+ d5 L' [9 |1 b: ?9 X1 u' [* Z

    ) X0 P5 \/ @: v5 N  Columns 19 through 330 N( `4 u  \  G" k' U- T& `

    + o7 l; h/ ?# x    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    338 n8 Q" |. P7 m5 s: W5 c7 ]) g
    ) X5 s5 b" x$ d3 E- L* u6 Y; h0 u
    这个初始,结束温度是自己随便设定的??! B$ B! n0 E$ u3 c* b+ E* W
    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.7 V; k4 R: [5 p1 G6 M1 ~
    F是目标最优值,T为最优路线。
    1 m, `+ a/ G, S9 dF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。; z( s, p" S" C/ `" }
    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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