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[问题求助] 用模拟退火求TSP如何?

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    1#
    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,。. y) `0 V& C4 h
    1 u7 C4 V" Y  C  T
    A=xlsread('33点矩阵s上三角');
    % J' o  ^. z) ]& t" m6 `# |' F: [>> for i=1:33;4 _- ]/ {- a8 u, x
           for j = 1:33
    1 u/ v, l0 H: R, v" j  L# f                   if i<j( \+ W: P1 W  E  Q4 M
                     temp(i,j)=A(i,j);
    0 J$ G9 A3 \6 J6 }                 A(j,i)=temp(i,j);
    " {& r$ [9 j* k; g8 l2 P                   end   : E2 K3 S2 `8 k: B7 a' k6 o
                     if isnan(A(i,j))7 r" _( }6 `' h; {  x
                     A(i,j)=inf;( O) c4 T) J7 [) k8 ?5 k) j
                     end
    # m3 b# M9 e* C5 P         7 D* f% D! m! `/ b
        end
    ' X7 X: n, P( g/ h3 J end- H3 U, @9 O9 O. k+ V* ~& _
    " H- d) p. V9 ?1 _- M4 y1 f; A
    % _3 N4 Q! K4 G5 z. f
    这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:" c6 @( x! H! ]) n$ X) N9 |

    + Z+ m" y- S1 V/ N( P+ `9 w  g
    * V' X4 h3 U# d* L" gfunction [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)! Q( j  i$ P  S$ 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! r/ ~5 B2 o' I8 k4 n+ V
    % 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! Q) m& k7 v: P1 `' }& W
    [m,n]=size(d);7 v8 a. ~  _) L. h8 e: M2 t
    L=100*n;( q$ z2 w9 ?1 U( e- W0 N: Z
    t=t0;6 Q7 c' d1 J& c2 z6 M& c3 a
    pi0=1:n;; l5 J: c' v$ r4 M/ a2 V
    min_f=0;4 z2 a" z0 F7 H; L% x6 Z4 i
    for k=1:n-1
    ; F: `- F3 K7 g8 }min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));# N' A- b3 ]% l8 Y; J6 U4 [
    end  e) F3 a. k: W7 @, v2 l
    min_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));8 H* R- Y8 o2 O6 q
    p_min=pi0;1 {! J" ^3 C9 K: T! g
    while t>tf
    - ]+ d: n2 n- H. V0 ~for k=1:L;
    6 v* a/ R$ O2 c: l# H. [kk=rand;
    ; W6 r* Z7 H3 D/ g3 s% C[d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);
    # C' o6 L8 g# R# F! A# y7 pr_r=rand; * u3 \) O1 P" Z
    if d_f<02 Q1 K; Z/ v0 i2 P/ }2 Z3 G- F# g
    pi0=pi_1;
    ) S8 I6 c; l& I$ }1 {  Pelseif exp(d_f/t)>r_r# U! E3 s3 X" f
    pi0=pi_1;9 \) |5 ]/ P/ P
    else
    / z; n) M/ Z, F6 A  Bpi0=pi0;
    ; G0 Q# {$ h3 Y; send
    8 P- s) W! ?' ]% {/ |6 j$ Nend9 M- r! A$ F, I* u7 Y& F  V
    f_temp=0;: J$ e& ]2 g5 [4 v
    for k=1:n-1
    1 F/ Y8 `: u8 s/ z, o' A7 Jf_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));2 V! P7 q7 d, t8 o1 q. u8 Q
    end# u  K* g3 b7 x- T' S, Y9 _& H( H
    f_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
    0 I$ V; a+ ^5 e9 }if min_f>f_temp4 o1 R9 E* b' U- d
    min_f=f_temp;4 w" k+ a7 h4 ?1 B5 |4 Y0 y3 Z
    p_min=pi0;' j0 L" v: K5 M2 N
    end: v5 ?" H! K8 w
    t=0.87*t;
    , h$ d+ `& O9 }% nend
    3 o: r, c! r5 ef=min_f;
    2 W% @' V1 H$ n+ r1 w% Z. W: P7 xT=p_min;$ j$ _6 R  d, q
    %aiwa要调用的子程序,用于产生新解: R* {* B3 y; z" q' ^% g1 x
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d), o% T7 c) q$ v9 ?6 }- s& j6 R2 C
    [m,n]=size(d);
    ; ?! k% r* X6 D3 O  K# A9 gclear m;( t4 m/ k* P( _" z% w
    u=rand;
    & n& B- Y# }& j' G) ju=u*(n-2);
    # a, U+ h7 s8 b/ g' n7 gu=round(u);2 [) G* _) c# H6 _. q5 `$ \" _
    if u<2: {* Q) D, n/ E* c; Z. b
    u=2;
    8 d$ U' c( n' u* ~end
    ; ?9 S) ^9 N; @, @: ~% Jif u>n-2" U. m, P2 V$ [6 _
    u=n-2;0 m, T  _* g4 v! n5 L
    end
    4 s* c7 c5 E6 ov=rand;
    9 Z  h. r3 L) B( x7 t$ Dv=v*(n-u+1);4 @7 ]4 |1 H+ N
    v=round(v);3 d: r; V3 Y: X% w! x" \
    if v<10 S6 Q/ O% R2 {: B
    v=1;8 E! g/ v& b! i/ o) f9 L
    end
    3 B% |, n# X( ^+ y/ i) \" nv=u+v;
    3 l7 ?2 F( p  q4 a3 f& lif v>n
    , w6 w/ \4 j1 U) H# e1 b; j7 uv=n;
    9 R$ ?4 e2 `9 R) D$ G! {9 h% `end# w) _3 D7 x! I- i
    pi_1(u)=pi0(v);
    / x; J) E. c% ^: J6 v, W/ J5 L& @+ S& i) Ypi_1(v)=pi0(u);
    ! A- {* _( Q( [) @if u>1
    7 k7 |  w" e" wfor k=1:u-1
    ) `% u6 l' s, o9 H9 ~) U* y5 {$ upi_1(k)=pi0(k);- Q6 W3 w# p0 K9 @
    end
    9 @8 T/ R: O8 d  @  Y( u; uend
    6 [* |6 t) `: F1 A5 f5 m0 Xif v>(u+1)# o. U  H( v4 O& A: w" r& Z, d+ [8 K
    for k=1:v-u-1
    - E  B2 K1 W6 D5 L: ], ]" Lpi_1(u+k)=pi0(v-k);
      |% S, O3 B( E% ~( ~: x) X4 Bend
    ; d/ L+ b2 l0 B" J- i1 \end& Y* E  Q3 @3 ]. y* S' @9 c4 `+ F
    if v<n5 n' f2 n# u7 n/ ]
    for k=(v+1):n
    & W+ ]( c  I+ p- f) D, W3 gpi_1(k)=pi0(k);
    $ M/ S; a9 B/ q. gend
    7 b- t. I/ R' K2 D4 r, Hend
    . R4 r9 `# u4 E2 t8 Cd_f=0;
    * u- s- _* ^) j" g, Qif v<n
    * U* |, x$ ]% Z" A; H( C5 td_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));" n# O# u5 P4 R3 T7 [) S
    for k=(u+1):n
    # U! f7 \" q4 M  n* t1 Xd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));, e' Z/ V7 E% l0 x5 J
    end. _8 _- T! U- w6 J6 y0 d
    d_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));
    0 K; ?2 |) b, ]& `; Xfor k=(u+1):n
    3 k: w- Y3 C  I5 X! Id_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));0 @, B  y3 _; [0 V0 ?+ v
    end
    5 H' P, R5 \. r& y; Melse
    ( U% n) f+ J$ ^6 J5 a; G& nd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));
    , g, ?5 y$ |, B, p9 yfor k=(u+1):n
    . A, a8 A4 n0 C% a& @. B0 h6 p/ Wd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    ( H  W2 [6 Q5 N! Z7 t; Send
    - p( L. A  b, q( X  P3 lfor k=(u+1):n
    * t. ~4 p5 ~+ V3 k0 nd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    . c& d' e) g& _: c8 L! e* Nend& h5 f9 t/ e0 ?4 v/ z: m$ f5 i
    end
    % ]6 z; }) C1 z3 i7 ]3 y; Lpi_r=pi_1;
    1 L* g+ b. d$ E' |' F" @: h* _
    / ?: u9 N7 q- w2 L# j& c得到:
    ) }/ }$ a7 i% [' ]: A  [f,T]=TSPSA(A,0,99)& g, G2 H- M( v- c$ L7 T
    - g3 t$ O2 {# {# N
    f =
    5 V" \6 ?2 y$ ~& A( w
    4 Q% ^( d% a/ o) c   Inf
    $ k* N1 i6 w9 a) [; k$ \! G
    2 M! O; s! z( j0 A, x* Z. a& Y: q) f' ^" x6 |# R: ~- b/ T* u
    T =
    4 S7 C3 `/ D* A8 \1 _3 b) r: O4 E. P* ~/ @8 c) z1 M
      Columns 1 through 18- Q, Z( I/ `0 K1 r  k. T2 |7 K7 H
    3 B$ I$ J5 r9 y2 P
         1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18
    ( ~1 B. q' W) @1 A7 U) T& W
    . S" z' H7 ^# g7 _/ i1 N  Columns 19 through 33# @$ C, M/ r8 u& A5 a( M

    9 l! {+ b7 J4 j; i7 j- Q    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33
    6 w% d1 W' S3 W1 L! z# P( ?, w! h* T( Q; j: \' k
    这个初始,结束温度是自己随便设定的??
    " I# s# i( m: I0 Q% s; r$ W! Z" F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.
    $ P/ Y+ E% m0 e- U; Z. h" ]4 OF是目标最优值,T为最优路线。
    % z9 Y% n( }4 D8 g* s6 b7 \) SF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。。。。。
    回复

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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。% ]# W2 Q2 j$ n6 g! F/ u% Z
    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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