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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,。
    , E2 C0 l) p2 q, ^, b
    % d' n5 f! [, {% R1 U/ F$ ~1 {* P A=xlsread('33点矩阵s上三角');
    0 E2 o* ^7 `& z  E: t# k>> for i=1:33;8 |9 [0 ?, d! C% X
           for j = 1:335 q. V  M9 b0 Y6 T; q7 V4 q
                       if i<j$ s- b7 X* b: A/ b
                     temp(i,j)=A(i,j);* a' J$ ~3 C3 P! n9 g
                     A(j,i)=temp(i,j);" t( W$ }0 F( d# {5 E
                       end   
    8 c% v4 T3 \4 |0 }" W+ g' o7 |9 x                 if isnan(A(i,j))( A6 F+ l7 f( z; O0 Z
                     A(i,j)=inf;
    2 |" b9 W- L- I; o: o& @! h                 end. M; U3 b0 V0 ~+ Q. L  p' J7 G- Y
             3 M2 z* u  z. H& C9 ]  |. m
        end
    + _6 ]6 x1 Y4 n0 Z! N end
    ) A& f) v1 P' K0 v/ c3 u1 ?. C
    - \2 h* F1 g5 t' x2 t) v: u. z) Z* w5 Z) a8 A( l
    这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:* K- {- Q7 j8 X6 H

    # h$ b4 m. K: X  Q" L( W5 F" q" f  J; k: z
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)* D/ `3 m( ^$ x" f0 b4 L
    %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
    ( k: w# Z! I% y* u. f% 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% u5 V3 a/ H" u7 \) O; j  o
    [m,n]=size(d);
    - o& |  N+ X& N3 Z; s; KL=100*n;
    ! p5 L1 U1 K8 O0 N: lt=t0;( E8 g; X7 }) {' G2 P& |
    pi0=1:n;' D5 a* e. ^+ F+ `- K
    min_f=0;
    ; Z9 f! M- r* nfor k=1:n-1% k' h: ^' }% F6 W' p, _1 Z* c
    min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));" T+ o% z0 Z# t. \
    end4 i+ N3 c2 N2 B1 _
    min_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
    7 b1 B; H; {" q- e+ Q2 Bp_min=pi0;
    7 C1 ~% |" m  t. m' J( Y7 Rwhile t>tf3 L! p: b! d/ e* l$ Q
    for k=1:L;4 s( l- i! w' S- ~
    kk=rand;5 B5 C. M0 h6 z. p! |3 ~8 H
    [d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);
    # B. N' K5 Q3 ^7 w' k; zr_r=rand;
      ^% ?* A' w8 X) Aif d_f<0) v# C: g# s  [
    pi0=pi_1;
    * y/ e3 E# z# q3 }" gelseif exp(d_f/t)>r_r
    5 Z9 x0 C) S: `, U7 D: o6 tpi0=pi_1;
    1 h: v' `' A9 {) }" r# n# V: Q; }/ Nelse0 ?% S. i* O+ D$ H! P; K
    pi0=pi0;! }& r1 ?6 l7 n! u/ y5 e& e# L
    end
    6 M( b: M% K* S6 R5 `end
    + H' R# v4 `) Lf_temp=0;
    $ D) x# z2 j2 m3 Dfor k=1:n-1% S  m& }- |% i$ f6 o
    f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));. E0 v$ V9 Q# [4 F2 q" Z! _" q
    end
    ! d- g5 S' N3 q4 lf_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));' H/ k1 ?5 q9 }" `' ?- M5 g
    if min_f>f_temp
    3 v* o' E2 e& l  I1 T! Cmin_f=f_temp;! Y! U2 Y/ o2 k1 s
    p_min=pi0;
    1 A5 @  p& v7 }' F3 g( eend
    : T4 k) @, p0 l6 `, Et=0.87*t;) R! B2 C0 Y( W( [
    end* X& X4 {" V3 p
    f=min_f;
    + d' K* C9 H8 pT=p_min;2 V! T- k6 J. [$ o$ A& a. p+ K+ K
    %aiwa要调用的子程序,用于产生新解6 I9 }; t" `9 ^, ]1 l& p
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
    8 P- Q/ M/ u# P! M. }* k9 ?1 J. I[m,n]=size(d);( d! j0 Q/ ^( t0 Q9 R5 H: v
    clear m;0 K. o# R- v' P9 U
    u=rand;
    " j8 o- z! k, C. y5 @u=u*(n-2);
    ' A2 u# T! L" {# N1 _u=round(u);
    5 m. p( A3 d% v: f" d# Eif u<20 l4 p8 ~$ U" O0 O3 E* x
    u=2;
    " Z$ N: d4 I: o/ X, r/ f& D5 zend* e9 ~% Q) f2 v5 h
    if u>n-2
    3 y( }3 e; v! n. \u=n-2;
    " j0 [4 W- ^* L* r0 A! rend" X) v$ r4 c  e. x
    v=rand;
    + E- |( W8 M: }3 O& R4 q; \$ B2 S  _v=v*(n-u+1);
    1 H+ D( i9 _1 h# o' ]3 Hv=round(v);
      f& O2 j3 d1 u4 F# [9 Wif v<1& Q" u" B3 d$ N$ a+ z! V! `; U; `: M
    v=1;  `+ B4 H; o$ P" M
    end# z0 v5 i& I* a
    v=u+v;* `. r1 J. k; z) G9 q) X" V: k8 Q
    if v>n
    8 p7 N; I- p8 G9 u  Gv=n;  x- j8 S' n0 ~6 T/ T/ \" h
    end
    ( ]* V5 [9 E% }/ u0 A& K5 `pi_1(u)=pi0(v);% ?' a, }5 `1 L5 e
    pi_1(v)=pi0(u);
    % D. g  [" u1 ^3 d4 wif u>12 P6 v8 `1 s# a- |2 F$ R
    for k=1:u-13 z4 x3 ~7 n) S: [$ K  {! R( z3 I
    pi_1(k)=pi0(k);9 P2 Y# k! A' t# g
    end3 q% \) ?2 M, i! O9 @9 J& @0 n. ]
    end" V, M2 ^+ a$ w2 ]- |7 _
    if v>(u+1), v+ S* a2 F, K7 C
    for k=1:v-u-1
    - p) p9 P- J- hpi_1(u+k)=pi0(v-k);7 F  |3 D5 ?- A: z& B# C+ I
    end5 T. q  P5 X) U6 L5 a
    end
    ) c2 t, j8 T; e6 b6 _" zif v<n
      t4 \* v/ x. u  E0 f* N1 Dfor k=(v+1):n- B4 P- h3 }. d
    pi_1(k)=pi0(k);6 u# S. X" }% h" `5 W) U' n
    end
    # u  p, H7 ^* Z0 |2 T* h- Aend
    8 d0 _. z4 i/ i) q9 _6 rd_f=0;. D# g& b8 C- g+ C# m6 P
    if v<n% e$ d9 q- c! _  g/ u! M4 y
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
    ( ^9 @5 [( A: V5 i( Hfor k=(u+1):n. H! h1 I! K! K" |8 d, M
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));2 {3 }# w% g( b, n2 V* s
    end) I9 s- o2 s: E) A
    d_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));
    7 D# T& T/ s/ E; ~( f/ gfor k=(u+1):n( e: u* o. N; }$ ]
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    : k% T6 l0 ]& [# v: x! w# Xend
    , R( e- ~$ v) [% uelse
    & |- D% X5 v$ N3 td_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));4 l/ Q1 A/ i1 K9 F9 C9 c6 W  H
    for k=(u+1):n( {. |' R$ j: u. J
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));& ^! P9 @( S( A& N( w( D4 h5 g
    end5 T/ r' x+ t# A) k) Z
    for k=(u+1):n& W1 S/ V- q/ V0 H! q1 b
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    ) o' f/ m( j0 L5 `# b7 Y7 rend: z) J) g; h7 W1 i0 t
    end
      R5 v$ r$ \% P, C! spi_r=pi_1;
    + ?  ?' M4 `! M( T7 h
    ! X' u* S+ f/ P得到:
    . R  T, l& |* T2 M  [f,T]=TSPSA(A,0,99)/ s2 t. q5 f' ?
    0 E1 f$ \5 A+ u0 X/ P" b% ?% j) s
    f =
    , x; q! _! _2 @* J7 u% ], z
    ' D- h  W" g- l1 Z" v5 h8 \   Inf
      L, U& ?) @; O  ~  ~; X
    0 ?* s4 }3 o6 w& e/ Q" d( D+ Z: o1 y, T( `* \( ~1 H
    T =
    7 X+ d  n+ E& \  I5 J0 R4 F9 F( r* p5 p, a; x. O; K
      Columns 1 through 180 E9 s, e# [2 Y9 l/ r4 M/ [
    4 h4 U& e8 @8 `1 p1 G2 N  p/ Y$ b8 A+ P
         1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    184 l0 Q) M" L, v3 I

    2 }! o; S; Z5 y9 B1 j& l' T  z5 P  Columns 19 through 337 A$ X5 q7 R. G0 f2 C
    + o5 O1 C6 ~% R4 X7 I
        19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33
    ; _5 G" B/ [- u8 B! v2 ~# C# ]! s6 |( K; _2 C$ l. _
    这个初始,结束温度是自己随便设定的??" @7 c" b( t: v# _# c* M8 e
    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.
    - {# X( I$ k% s( @7 y$ i1 V3 MF是目标最优值,T为最优路线。6 |, P' B- J/ M) G& x: b' N1 ^! 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。
    ' D9 R5 |/ F2 w, S6 @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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