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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,。* J1 U0 U1 k4 N. x/ w; E2 r

    - _# c! W: O3 B A=xlsread('33点矩阵s上三角');& y8 p& f# Y) s0 P
    >> for i=1:33;
    / S& M2 c0 P8 Y3 A: \) J       for j = 1:33
    4 Z5 t" ?, W# B                   if i<j9 y! A5 t/ c) X. p- ~) @3 a) D8 o
                     temp(i,j)=A(i,j);
    . Y: V! z: f, [" {' \% A# [                 A(j,i)=temp(i,j);4 x3 q( G5 y: v, b! O% q8 v$ F
                       end   
    ! Z2 w! ^' ~0 l* C# P9 m                 if isnan(A(i,j))
    # A8 N0 M& }; N6 n5 f* W                 A(i,j)=inf;
    5 h( J( M% G/ e                 end
    : `/ c9 i7 [) \1 i" c: M3 p* A         
    6 P8 g+ n: \: V; i5 \' v: U9 V    end
    ; e& @% }: f  ~8 x+ Z: ? end
    9 P+ R3 \* {0 S$ D5 O% x: c
    7 U/ R  e2 d3 y" w! e, f% ~2 K- Y7 A  j! `! W
    这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
    # f, ]) {) k2 ~. y' N" a, R$ i& ~3 m, y! ~- {
    * b+ P1 h2 l# u' J
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)8 O! A! b+ b+ C7 K1 o6 ?0 H
    %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
    . q) e; @$ X9 ?# A2 F# N7 Y  t* @8 U% 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0 g* j' z  Z# b# ^: G6 h) S
    [m,n]=size(d);
      m6 J, H2 U$ q9 D; _, H3 UL=100*n;& ]$ `6 B1 K7 x/ k
    t=t0;
    ; T. c& Z1 |# k( M0 \7 k" p0 p1 Spi0=1:n;' G" Q/ B8 ]( W6 c* w, O5 r
    min_f=0;
      t+ c( ?4 U) v8 ]for k=1:n-1' h- m% e7 `$ R6 V
    min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));
      H- b# n3 c- b1 Z9 Y1 }end1 E! ?% O# v, Y  p" q
    min_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
    6 l0 \8 i# R. H* t9 s0 }p_min=pi0;
    # e* \! ?& H/ p* K% Fwhile t>tf
    4 Q! c6 M& S' b* {' @for k=1:L;) A) J9 U. G: j9 e1 i  b
    kk=rand;( S7 O1 d- _* q4 w
    [d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);" b* e4 w% C# B2 J) R/ c, d7 u
    r_r=rand;
    / w2 G4 l/ L  s/ ^/ t* Nif d_f<04 a) a4 I$ j- k* \$ S2 c4 ~% G
    pi0=pi_1;
    8 c1 [, K1 O, F6 ?elseif exp(d_f/t)>r_r) I0 E3 K' Y4 q# v
    pi0=pi_1;, A9 N" m' `6 [, B
    else
    0 Q+ n4 j! V: U( Q8 Ppi0=pi0;
    4 x- c( D- Q; Q& I" g6 z0 ~end
    0 m6 D/ r  h; `9 uend6 B# f% V6 ?7 A) o& t+ I- @
    f_temp=0;& ]6 s. t0 J0 D5 @
    for k=1:n-1
    4 y, J* \, b0 Gf_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));4 a% U* x9 J9 C
    end
    8 Q0 l7 H$ S1 W: N7 z. ef_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
    0 i9 ~7 K7 `! K: S8 o( yif min_f>f_temp+ Y& D6 z0 |& N8 p: \  m- t
    min_f=f_temp;
    % u+ Y9 L; v. fp_min=pi0;
    ! v, ~: N" O* Q/ ?1 F+ ~6 yend' c2 a# Z& m5 @1 ^8 ^6 o9 ^; h
    t=0.87*t;
    4 d4 K. E5 s: K2 E/ s# a5 o! }end
    ' g/ i7 ]* W" F* O$ r8 Lf=min_f;0 C6 D8 D! W+ C. F
    T=p_min;% N* I$ l0 ^' k. ?# h8 S; t/ U
    %aiwa要调用的子程序,用于产生新解
    * d! Y$ Z; a2 n4 s: _function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)- Q# P' N& o8 ?. ^' @
    [m,n]=size(d);; Q9 @( w$ ~6 K8 {- T
    clear m;4 E1 O- w+ ]+ K( ~
    u=rand;
    # Y; F; m- z$ L" y! au=u*(n-2);
    / p& |5 S; X. f- K! yu=round(u);7 a! S( v9 o+ d5 Q
    if u<2: a/ [0 _( ]' j8 Y0 m
    u=2;. X$ f* ]$ w7 \% {
    end# T( j, _' l7 o+ @$ A
    if u>n-2) Y5 y) B* F" h
    u=n-2;8 o4 Y9 T+ e5 x# ]! h8 a0 O7 u
    end
    3 l6 L+ U6 S; `$ Q) @2 |5 ~v=rand;
    & n2 u1 H8 o  ]6 h) Mv=v*(n-u+1);
    2 T$ h, x: C  c% l/ ]( B8 K2 \$ Gv=round(v);; `/ r1 P* H0 g0 T
    if v<1
    ' a* P7 ], I0 t( `9 fv=1;3 M4 v4 h( e" }4 l9 K* X
    end
      v/ k. Q7 ?- {+ r) o5 y! [v=u+v;9 Y1 o; J' A) Z7 W: \! n
    if v>n$ x( A* {# x) K- u1 H: e
    v=n;, K3 l0 \9 G1 f1 I7 C2 a* ?* t
    end
    # o+ O' @' ]* k) y$ ipi_1(u)=pi0(v);: t! q. ?9 E9 y, g
    pi_1(v)=pi0(u);/ @- ^& x% h0 }' R9 V4 V
    if u>1' d$ d+ d) K& q, y" E
    for k=1:u-1! o# ]' Y! x' b* K
    pi_1(k)=pi0(k);
    & c4 R6 {1 M: n  n. s6 E7 x: Z/ Jend
    % G! }! X$ |1 ], @, |end
    $ F% w7 J, I" f) B( N1 |if v>(u+1)
    + j  [" @- n1 i. D: g" {for k=1:v-u-11 m9 C% r3 X4 |5 L6 C7 @
    pi_1(u+k)=pi0(v-k);5 P7 v+ u9 i  R' _0 {* ?
    end- V8 j, ^2 v, w4 a1 E
    end
    ( S3 u& ^7 u: x9 xif v<n8 ]- D3 M' _3 G" V. K* a
    for k=(v+1):n/ K& M1 ]8 d/ h, S
    pi_1(k)=pi0(k);) u1 m/ L2 q; ?" `+ d5 s
    end
    ! i0 r! J7 p/ d+ x0 H' r9 R# eend
    + V9 M$ k( `1 ud_f=0;* @" c' s& r# t8 m. k
    if v<n' u9 z9 ]. [- b' i
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));$ }3 x8 W" C! O  w
    for k=(u+1):n
    0 R  W. W* L, u: \' D5 Jd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));* k% t) E6 ]% L+ W5 c9 @2 m" Y! x* m; t
    end
    2 z2 `. ], q( C& Ld_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));
    9 l; G7 T3 q0 `" r9 Wfor k=(u+1):n
    7 r' O! |- q! D# F1 w/ H) j9 |: k% r5 yd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    % u* \2 L1 l0 e+ B- Nend' L+ L7 W! S! }
    else
    8 B: `' u+ _) dd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));
    4 k4 X/ w4 A, Q# {. Mfor k=(u+1):n
    $ E& u: ]( R) Z4 M; M; |d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));* O/ g2 n9 Z1 n" v1 q  @
    end' E) \8 F; ^3 E* m2 s% P' n
    for k=(u+1):n
    , h5 P: L& R0 X+ u- G- N! Xd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));6 a- T  U, t* a& u2 G
    end
    $ K; [; O6 X8 E' C0 W8 ?( ]end; ~; ~' G8 T( C0 t5 ^
    pi_r=pi_1;
    " {% J3 Y* V$ d( S% X! Y: v( A2 `5 T6 Z
    得到:# F6 m5 H% W6 o1 a5 e' B
      [f,T]=TSPSA(A,0,99)0 d2 j9 e5 |" |' n

    4 r7 U  @2 I/ g5 F9 e: d2 @* cf =0 l8 u( O2 N  B3 R- s1 a8 i5 D) x
    ' e% _+ u0 R# e: h4 o4 y
       Inf
    * [+ h) z$ S) q4 u. U, t+ z7 |% j5 y+ Y% g7 N/ h) h' b

    $ r/ G! Z1 X, }4 G& D0 w8 oT =
    8 e) \# R) H) q- F5 _
    " ^2 @0 q- R3 d4 g5 h  Columns 1 through 18* N' Q3 W4 @3 h) R" s
    & j& {* `; |  ^4 U0 Q# V' K
         1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18
    4 `$ k! j& P. }$ Q' X' N: ^' b. U' e  p& m2 h& }
      Columns 19 through 33
    0 L8 L5 }( n/ U9 x
    ; B/ p/ a5 l$ u: G- ?    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33
    2 Z0 P* @9 a4 B. E, s0 k8 G- e# w0 l0 X( ]0 b' }
    这个初始,结束温度是自己随便设定的??/ c- c% R/ f5 A( Y
    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.
    ; I5 ~  A! G0 t  x% O/ T" R9 N/ w; IF是目标最优值,T为最优路线。2 D. o$ c* v* D# d
    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。4 o6 c% |% P9 I  U$ x% [
    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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