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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,。
    ( U5 a0 K% Q4 B9 f- |) N$ t
    0 S! A" u9 K7 @- P% d5 s A=xlsread('33点矩阵s上三角');8 u& G: q% p5 x, q( R: l
    >> for i=1:33;
      E  _: t; x3 e8 v; L  T! v) b       for j = 1:33
    % H6 ~# l0 e7 x2 C                   if i<j
    , E4 b9 k7 p$ Y0 R                 temp(i,j)=A(i,j);
    $ V" Z/ S$ @0 k! q, m# W; D                 A(j,i)=temp(i,j);& a( p+ _, D6 A
                       end     m- D+ J. a$ o  @3 s+ ^
                     if isnan(A(i,j))
    ( ~! u) O, d, A& _5 F: v                 A(i,j)=inf;- y0 x$ a% [! J: _6 T6 T: {$ q; f
                     end' r1 I( x9 B. a- K' K' f
             
    : S, z7 Y; h  d* [9 }    end
    ' \/ b$ v  N0 B: I end
    ( X& \5 o, p( T0 a8 G& R, k1 c" |: u/ Q  t$ y2 W8 k

    : O7 b5 |8 l& E# }# |+ O 这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
    ( G' ]5 t/ C5 \/ S, ~( a; V& M' g  V2 Y4 \2 u  v
    7 @% G( v; ~* d
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)/ f5 w* F1 s+ G" D
    %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
    & S5 k; J; p1 x3 }! v! 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
    7 s6 O: g5 {8 n7 L5 W  _; z[m,n]=size(d);
    ( z  a3 o6 }" C% l) k( D5 JL=100*n;( t0 u' w6 Q% v1 d4 R
    t=t0;/ _) ^, X, q) d$ a
    pi0=1:n;2 t' F# G+ L  K4 t5 N2 l! o
    min_f=0;. O! K+ z! h  {4 F( j
    for k=1:n-1- G2 e1 |7 H! T+ a( t7 ^6 D! S
    min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));
    , j; @/ q" w2 j. k6 K# V# x1 `1 zend3 i" q3 r$ P. W' ]: F7 ?4 `
    min_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));! h' u5 e4 K, r3 I: e, C" I
    p_min=pi0;3 a1 ]0 k% t3 n, ^) g9 j, x; ~
    while t>tf
    9 ?; d9 l* M: X' R: w$ Cfor k=1:L;
    7 M$ Z1 o! E% t, ^, V7 xkk=rand;% d& M8 L3 K# |
    [d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);! D( f) ~; w$ j" |8 v
    r_r=rand;
      m9 ]! o7 N& H- N, x( Y) dif d_f<0
    ) F5 p( d/ L# f- {( D5 B) _pi0=pi_1;
    9 d' x" F+ j) u& Z8 F7 f& Y% telseif exp(d_f/t)>r_r
    . V: Q9 p7 Z1 ]) O+ n% Opi0=pi_1;
    $ [4 P! H/ ]' H7 c# O* g( g0 b/ K& helse1 n" D- |0 k8 I9 _/ U2 p7 q
    pi0=pi0;1 M* G& x* {' x# ~( k
    end5 _/ _; d9 X- I5 k# V# i
    end! ~9 m( I4 V2 [" u
    f_temp=0;
    & P- ~* S8 s, Z; s6 Tfor k=1:n-1) i  V1 e& w  d9 j" @
    f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));! D9 v: E% |/ P
    end  Q9 G0 e) o: A
    f_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));1 Y8 F* f2 _% j) K
    if min_f>f_temp
    5 C* F. A) V) F. T3 `+ C2 o* Dmin_f=f_temp;& M  ^6 v( J" O+ S
    p_min=pi0;; Q# B' y* s6 Q/ b, A
    end6 ~  @2 L8 @" Q6 s
    t=0.87*t;% h: B; v' Z/ e7 R' t/ Z, `
    end  v9 P* T: Q, P  m$ W
    f=min_f;  h6 C- C0 L* C
    T=p_min;! u% ~# K/ E$ i
    %aiwa要调用的子程序,用于产生新解
    / |; T  Y6 ?6 }) A2 cfunction [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
    . c- k( D0 E7 \8 C[m,n]=size(d);- `# ]4 i/ u8 ~  r) G' x
    clear m;
    ' I5 o# }$ C$ Tu=rand;5 U4 G/ U* H& ~  I
    u=u*(n-2);" |, |- w$ W% N$ k2 n, N6 Z* o
    u=round(u);; U( T6 h$ ~( \6 m+ \
    if u<2/ g4 T6 _6 N' v3 Q/ m' s( u% y$ r
    u=2;
    ! i' x1 B5 U& L  k0 send
    ! F$ @6 E2 D7 F! Z1 ?' hif u>n-2
    - i" F. M. W2 i) k8 d3 P3 [u=n-2;
    - @5 Z5 _7 s, A! \1 W3 m1 vend
    - Q/ K" g# u& z* a2 }+ s% Fv=rand;
    ' b) C" K, d. q! X; s$ H3 Cv=v*(n-u+1);
    ' y: \* i' g/ k' M4 {v=round(v);
    . Z$ M$ `8 Q. c$ nif v<1
    % ]3 m: a' \3 }6 Iv=1;
    ) e8 ~$ i& |, P3 {end
    , C( B2 C+ h( c8 B  Y# wv=u+v;
      D( q, w& o$ h" q$ c, O2 |if v>n
    6 D7 Z( K+ p- v, fv=n;
    1 g$ B% @- }+ O0 B; Eend% ]1 M& q! _  A
    pi_1(u)=pi0(v);1 g0 }" C! O, ]+ e0 r* Y, q
    pi_1(v)=pi0(u);; X4 [  g- l3 h: _8 \" w6 z
    if u>17 C9 c) o, Z9 V" m; I/ T$ d5 x
    for k=1:u-1
      z9 _8 e, n5 h; \9 {( _/ n  F- [pi_1(k)=pi0(k);
    0 f  @/ F9 L5 `+ b  v1 O0 \+ T$ rend+ h8 r5 G3 n; ~8 u" r
    end& Z; r8 }# C7 S8 P! `  L
    if v>(u+1)+ x+ v$ a8 C- t; o; Z
    for k=1:v-u-1' Q/ j3 i. p" M  o/ O7 {
    pi_1(u+k)=pi0(v-k);
      G6 \# S$ Y) g+ k4 |( mend
    ) X! G* u% k# r, V# uend  R1 _; O; }  h$ c3 {5 c8 M1 r
    if v<n: D  s6 ~2 a) B: A# r, |# o
    for k=(v+1):n& y& F' |5 \% h. g
    pi_1(k)=pi0(k);
    & b* r+ V1 Z# r: Q! Vend- _1 p& Y+ z% @0 Z* I
    end1 L& Z$ t3 @. L1 s* p+ q
    d_f=0;
    4 a4 d% v6 y4 I0 c) f0 z' }; }9 uif v<n) |* x# X$ n2 s( i: H4 p+ @
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
    , t: w0 E: \& ?' Sfor k=(u+1):n: y  k/ s+ s) P, S/ ]5 y
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));9 c1 L' N. A$ p% M' f. z: K: u
    end
    ( M. p$ r- r# N. P! v& Sd_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));( o, w) W- J/ P
    for k=(u+1):n
    7 [9 h( V+ {& l; d$ h4 Qd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));, A3 O3 a" [# Q6 {
    end- D$ ?) I" w5 V7 C* _
    else, k7 U0 j' j4 @3 c; u% ]
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));
    , P. R$ M& P" l) l8 t2 G+ I! \8 lfor k=(u+1):n4 G+ J% ]3 I+ y2 Q4 h2 j( h
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    . Z) E5 ]6 N5 ?- @9 k& ?  mend
    7 ^7 i( u6 f! f- [8 Vfor k=(u+1):n+ y& e+ C! z5 H/ p7 k" O
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));  r. ~% h$ d  [" b7 v' S& A
    end, B' d  A5 O# i7 _" Z0 z
    end: q. E( K2 z/ l& b& Y. k
    pi_r=pi_1;- G; T& d5 s$ a! Y

    : n% n, n) S6 p. q  v1 V# q. i得到:6 r2 x0 K9 k' \2 R; Y, c: [
      [f,T]=TSPSA(A,0,99)
    ! P2 D* M7 M+ J3 m1 \2 }
    # Z) T2 _! ]2 Y8 pf =: u# ?+ m! [% g: U) C
    6 J! y( @' d. z. r' c
       Inf/ y9 C0 W' b2 o) M/ V$ ~! U  S

    & m- ?' M0 `8 z0 I/ `8 O; H+ \) S' i+ e9 N& `
    T =
    # n" S4 |, e7 G4 U  }" V. w# S$ h) [: p# J9 f$ j
      Columns 1 through 18
    - B: \( d+ W# c6 j% [3 Y1 E# [# b9 K" n' R* ^3 y
         1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18# U) d; O3 w; c# u
    2 A7 b' ?+ j5 b5 U5 ?4 V5 V) t
      Columns 19 through 33
    ( U  }& F$ \' j: f( K# g: l5 B& t) G  H7 O! q9 l& @7 q; A
        19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33  v* Z1 `; u. W3 ]3 J: @) @

    & C! H  q# s" [( y0 \- P0 u这个初始,结束温度是自己随便设定的??
    $ a) t4 {' \# Q1 q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.
    : L+ N3 V2 T8 J. x& v3 l! h& h( R+ VF是目标最优值,T为最优路线。
    0 G4 c' F: Q8 zF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。: `! _6 q6 t9 N/ ^+ E; F
    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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