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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 |正序浏览
    |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,。, ~! D2 f  v1 Z: B% r

    ) b9 Z* d0 x! ]% n7 ^4 a5 r  z! i A=xlsread('33点矩阵s上三角');% Q" H8 x& }* e7 U: f+ T4 j" {
    >> for i=1:33;9 y: d5 p3 `+ U* g# Z9 c9 k+ X
           for j = 1:33
      ?! ~$ ^7 Y' P) ]  j  X& P$ Q& C                   if i<j  ]) `  j2 I# v
                     temp(i,j)=A(i,j);! t9 U) U. y% S  _
                     A(j,i)=temp(i,j);
    ) {  f4 V# B5 o, o! l+ I/ G                   end   - z) u; k3 V6 v& f8 E7 j, f, C5 Q7 t
                     if isnan(A(i,j))
    8 `* N9 F, f0 R% P! x0 n# q3 u% T                 A(i,j)=inf;
    % C; Y5 [  R% I- L7 ^                 end
    5 Q) ~- M* q+ C0 w* U/ n8 ]         8 F4 T3 O0 O) l8 z' B+ M$ e
        end
    : `1 u, o) g7 I3 [- S8 q& z/ C end
    $ |, k' U0 T% M* z  g
    % G3 f0 p' J' C5 ?0 r
    1 E9 o8 e2 H) \$ d, K' H' f 这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
    8 z! P! Q' ~) m) ^, X$ r- S; \2 q# d6 V- y% Z
    ! G# d9 ]# ?" N" O
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)* j7 C  Q+ \2 l+ h) p
    %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
    : I# c2 \+ W8 I9 Q$ K- h% 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5 y5 V& |) x7 p$ l: H3 m
    [m,n]=size(d);
    ; X% \; s$ i4 m  e, _# RL=100*n;
    * T7 d0 W3 a0 |2 {  B: d4 Rt=t0;
    $ ?# K/ Q# O# j* [% a! e% g) w2 ~pi0=1:n;- b; T8 c8 u7 z# \9 [
    min_f=0;* r; @( K7 h% g
    for k=1:n-1
    3 _6 K* o2 U4 E+ S3 a4 Rmin_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));& Q% B( f) Z1 T* X) C4 d
    end) x  c0 P4 q  N( n3 `; p# {4 h
    min_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
    & e7 d8 N3 d# J: B3 P( U+ Dp_min=pi0;& o% r9 D1 U8 y+ j8 [
    while t>tf
    ! i+ s: d6 V: ]* ]3 a3 K$ e9 z/ bfor k=1:L;7 {' O* c$ u. k0 J* u. O! b
    kk=rand;
    & J4 m" B" v8 f3 P" U' k2 ~  Q[d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);
    7 ~+ n3 t4 O- b8 [, `8 u; Rr_r=rand;
    & `" @% y9 e( e" x5 }' dif d_f<0. _* V& T3 Z/ c$ M: b- L
    pi0=pi_1;
    & ~- Z/ V* y7 D0 Belseif exp(d_f/t)>r_r
    ' G& f& S# S; B8 H" ?pi0=pi_1;
    % A" E) \& h% E; F- F2 `else
    8 W! P! M- j  A3 m# Kpi0=pi0;
    $ p2 D1 G% A6 E( X- U" h  M3 U- Rend6 Q) Y& _, J% o8 G+ n
    end* C) L6 @. {/ k
    f_temp=0;
    : n% n4 R, C/ s2 [  o# A( z+ {for k=1:n-1. G- ?5 N, }1 r) E/ R
    f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));9 e+ Z# Y/ c2 \' c3 V6 s- r. \% H
    end) v6 C) F3 {" v. @+ C: b7 j
    f_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
    : r! U+ i7 ^' ]6 t! @if min_f>f_temp* _1 S! l7 ]7 H8 e5 V8 Z: c
    min_f=f_temp;
      E$ g/ {  u$ g' y1 [; @# d: V) Rp_min=pi0;
    # s( @, e; u1 v1 m  E" I. V5 Mend: {* K* v( K: [5 |! K! [: l
    t=0.87*t;
    * X2 m/ f/ m  S+ a% g( cend' D$ x8 J$ D9 o8 @3 e
    f=min_f;& K: a# y$ m' n, F3 i& s
    T=p_min;
    ( u: P  n" B/ t%aiwa要调用的子程序,用于产生新解& u: h% ~: e! m! _( m
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
    : V# ?1 s9 W& S: e' o1 o, V5 y6 e5 T0 I[m,n]=size(d);
    ( f: x4 S# E$ @clear m;
    1 \2 e% _2 g, _2 p2 N2 B; U$ T. cu=rand;  k- v  C" e: F2 X& a( t# n
    u=u*(n-2);& _: c- H2 u% ^% z, f- F! {
    u=round(u);0 \+ w  B$ w5 u" o% q* S1 b
    if u<2
    $ k' |0 A, u$ Vu=2;
    7 n1 o1 k7 [1 t/ x! j: ^end
      k+ [; V# d  s& o  ~8 G+ fif u>n-2: s$ w1 N; T2 ?/ q0 U& F" t
    u=n-2;
    7 j" V9 s" G4 }" i7 g% `end
    7 h! C/ U, l# m- w1 d; ~! m" x: Tv=rand;
      V# [6 a9 O8 s5 E( y# |. W$ y+ Xv=v*(n-u+1);
    % e# z$ }0 m/ O4 I+ g! dv=round(v);
    ) @$ Y' }5 R, b- Q1 Lif v<1) N, X  ~% q2 t  g' }; W$ k7 S
    v=1;' q6 M+ {/ V! [8 N
    end; x/ H% s, X1 i  K; w- y
    v=u+v;
    7 v% Z$ j. h) jif v>n& t! E  P9 ?2 R7 E8 q
    v=n;
    $ T# D+ B+ {% |- @end2 i+ p$ K* K# F
    pi_1(u)=pi0(v);
    * Q& p$ q, K0 ]6 ^2 [pi_1(v)=pi0(u);, z. o- g6 `. H/ M) }
    if u>12 Z: Z. E/ @* \, m" Z; [" w, R
    for k=1:u-1
    - `( @8 v2 e' g$ e6 Spi_1(k)=pi0(k);
    0 ~& A  Y+ y/ n7 L* P4 Q  n: Zend$ s% R' w/ Y1 [1 V' a; c8 o6 `
    end4 q4 T% E/ S5 |
    if v>(u+1)! l: [" b. g; W4 O0 s& F" f8 L! @
    for k=1:v-u-1( @" I8 i0 t/ X
    pi_1(u+k)=pi0(v-k);3 w8 i1 R; V6 F
    end6 \" Q7 V# o/ k1 ^; \& s- Z
    end
      b  ?. f* }. c/ Lif v<n
    8 N+ F9 U# e4 f0 t& Q; Jfor k=(v+1):n
    ( Z& o- l# f5 P" Ipi_1(k)=pi0(k);- ~. s) [* \6 f
    end. t5 ~$ {# c+ M) [2 B0 V
    end
    ! l! Q' n) K& d- \5 Y# yd_f=0;
    & G; W6 T* w2 X; y2 mif v<n
    * H" ?; h, m% U9 nd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));6 Y) A, H* ^  j
    for k=(u+1):n7 c# n/ u! \) ^+ k7 c- f1 z
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    . b1 k# T$ `6 r) G4 D8 G$ qend
    . R  G8 @- g% M. b1 Pd_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));
    * }0 z' x9 ^6 q) P7 D$ ffor k=(u+1):n
    1 m0 A# U( ~& E' o1 \/ C3 |: D9 Id_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));/ j3 @( r' s3 [* z
    end
    3 f- \3 P  C, h  I& Nelse3 L; d7 B! A% @+ @' B1 G
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));
    8 S4 r  c$ T* F' r) sfor k=(u+1):n4 l1 ^: o+ r0 M) p, t: `
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
      U+ @; ~* `) }$ D9 l; mend
    8 ]0 H( u' V9 e1 g# \; J! a5 Bfor k=(u+1):n
    4 w$ i3 }$ y7 A" C) D7 Nd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));: F9 H9 a3 v; B1 `6 c* L; ~
    end7 E$ W& x' N1 H- S1 u. ]
    end$ f6 j0 T7 k( _$ C7 k
    pi_r=pi_1;  D  K) Z9 c' ?5 K# w* N
    & x( A+ Q. w4 i0 A9 ^+ w
    得到:' ]5 ~6 [, `9 q
      [f,T]=TSPSA(A,0,99)
    ; H# ~9 i0 h: `& p5 C; t, ?
    * k, {* H. [$ I: V6 G! {3 D3 l2 \f =+ m# Z+ C, R- ^/ l+ N2 O# J9 {; h

    8 E4 C, J" T: |3 c0 O: f! A   Inf
    $ a) G- Z8 R: q/ X2 k/ e
    5 N, X: I6 V2 t3 s$ e
    , o! d1 U( |7 t# HT =
    & E3 o' m, l. `2 O8 W. G& J" {, T
    ' A% x3 B3 `2 r  Columns 1 through 18
    0 |, W" L( R. Y1 l9 e
    6 L: @0 {9 O' B. P% C7 Z     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18, }+ y0 P0 E* L- K

    ! t, n3 q* ~: _: G  Columns 19 through 33, X4 d. a0 R0 S% a; F1 k
    1 ^; G7 S  E2 }9 M* m# Y9 c6 C( \
        19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33% X" m2 s7 {' O3 \' Y
    ! I# q, p: y# K' {1 L" y) J( s+ {
    这个初始,结束温度是自己随便设定的??& [- @- \! s6 f- b
    得到的这个F是无穷???难道???  T又是什么意思呢??
    zan
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    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。
    ; L/ i4 ^  G" G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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    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.3 h# W! f0 s0 q$ l3 S- c1 d" M$ j
    F是目标最优值,T为最优路线。4 @1 @* u( g6 }( u! I
    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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