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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,。0 r; s: u1 I* O$ B$ [' }

    1 b4 E) A+ N7 E2 X A=xlsread('33点矩阵s上三角');
    ! h6 ?7 ]  o2 k2 ?. \. n. f>> for i=1:33;
    ; Q0 V, s: ^5 a) E9 Q/ |" t) n5 z6 W       for j = 1:33# M0 v2 k- }- q
                       if i<j- T/ {1 |- B7 g$ T$ T  j' L
                     temp(i,j)=A(i,j);
    1 {8 E, T/ j/ [) @+ |                 A(j,i)=temp(i,j);8 e5 C/ w6 p' L3 ~. I
                       end   
    3 B2 I% V& Z5 J/ l$ d% ~3 o  x                 if isnan(A(i,j))8 N% m! @9 ~3 D: D  c/ K  O' W
                     A(i,j)=inf;8 o  G0 L, R/ ?! F1 P+ G" L
                     end
    * N1 b1 t9 \. t; Z         
    # B$ w$ z5 P7 K  J    end
    , Y! M/ _1 z( }& b  q( ? end
    / S+ d! Z6 C! ~: G3 y, P4 p: R
    + S8 E# [" {. U6 B5 _4 O! M/ T& e1 E0 f; D, U
    这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
    % c: W$ T. I& ~0 n# y5 e$ C* c- V! p
    0 _( ]  |& h/ s7 M4 x% q' ]
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)1 l6 n! U( @, L' l' k. j; c5 V2 ~
    %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9 S4 {* _! X7 {$ \- g8 R6 _! ]
    % 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 w4 Z# p( D/ E, E) B$ p
    [m,n]=size(d);
    . J& d. Z, `( G. I! {: B' V$ cL=100*n;' B3 m% t3 Z' f4 s! K- Q2 L
    t=t0;0 l% a2 U2 I  B* u4 u
    pi0=1:n;0 l1 ^' e+ e' G* k; O
    min_f=0;) d4 ^  J6 ~' `2 \
    for k=1:n-1
    9 o' X' m: L4 i/ Q; f& Y3 t- `' W9 omin_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));
    " m; ^6 I5 t7 C: D0 Kend
    ) o+ Q+ O9 S' gmin_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
    # h6 \" @/ k4 {$ \: w0 qp_min=pi0;5 ]4 g4 R* U  M7 ]( i
    while t>tf
    - I' |9 A, G; X. K" _for k=1:L;
    & o3 g. N5 Z+ r+ V7 N3 k: pkk=rand;) Y# G& W( u$ h: e$ r/ s! ?
    [d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);- @" ]8 q  J7 n
    r_r=rand; 2 {6 l/ h$ z6 F* S6 z8 E
    if d_f<0% k  E+ S$ x8 y" J. g0 C
    pi0=pi_1;+ C) i0 n: a2 B. k  a6 d
    elseif exp(d_f/t)>r_r
    1 J4 |; C/ R4 u. O8 @; c  Xpi0=pi_1;/ n& t' I$ w) V2 J" A# u  t. S
    else
    : I1 P: Z9 ]* O/ o* G( H0 opi0=pi0;( k9 {4 f) D# D/ a' q+ v
    end% \: e0 t+ }% A& U: s# s1 o
    end
    $ h2 w( f+ a, o$ j9 P% a8 c8 vf_temp=0;
    + x* k1 D3 w' w; e6 D) p) Qfor k=1:n-1
    0 y/ o7 I4 D. X* x& Tf_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));
    ' L+ ^8 C/ t2 e; w# @/ ?" i- U2 T6 tend
    % ^9 r# K$ O# P6 q* c% A  {( [f_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
    ) M1 f( i, K/ Wif min_f>f_temp& e4 ~/ E  h* k6 X
    min_f=f_temp;+ D3 W2 b4 W; ?5 v6 _9 ?
    p_min=pi0;
    " w; f6 i, u, G6 `; t+ P6 N7 t8 ]end. O+ T, w! J' k/ V4 |
    t=0.87*t;, A0 B9 Q9 S: h* ?+ ?3 b$ L
    end+ G7 k8 e; {) L8 \4 M: y
    f=min_f;* @0 O0 H' E+ D& `) T
    T=p_min;
    ) c  l$ F6 q5 n: K. m7 s%aiwa要调用的子程序,用于产生新解
    8 v  _) j# p( K  k( |) Zfunction [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
    7 v2 P- t' W9 F" F2 d5 V- s. z[m,n]=size(d);
    ; ]( A1 t& R3 J) hclear m;
    " b  \% \2 C' ~; K) U1 d# Du=rand;0 P( }% z8 ?- h7 S. S+ A
    u=u*(n-2);
    % O4 N0 f/ Y3 ~& _& C$ w1 m: @8 Hu=round(u);
    * \; r& }6 C; B3 Vif u<25 E' Z- d5 n* ]
    u=2;2 ?7 u% g1 }7 y+ V1 {1 i' d
    end& G- q2 I. }6 F+ ~7 k: ]# p
    if u>n-2
    ( q1 j0 {6 \0 h7 J3 E8 Tu=n-2;
    : H4 v6 E6 Q2 x( nend
    9 F  q1 s! G9 @v=rand;- j7 _/ U/ F7 V+ c0 X& v* `
    v=v*(n-u+1);8 \% ^$ B0 w2 O+ ~" J
    v=round(v);5 c* L( k, @9 O
    if v<12 ?! ^, V* u6 ?+ N! q+ J
    v=1;
    - E# ?3 k7 J* M2 Pend6 R! W  J' z4 u, G+ ^/ Y; K
    v=u+v;1 e! l; _) w$ K8 M
    if v>n3 F$ L+ ]- r* c! p! Z" `
    v=n;/ I6 |9 B+ ^: x: o1 E; {* g
    end* p: k6 \4 r4 T( Y8 f
    pi_1(u)=pi0(v);
    5 C% q' \/ R+ a7 fpi_1(v)=pi0(u);5 u$ O+ S# o' _% m1 W
    if u>17 ^- h- m4 ]: R1 J5 d- Z8 Z# i
    for k=1:u-1
    9 H* f% C0 Q' b% s4 H1 v8 Gpi_1(k)=pi0(k);
    # W  o0 r$ h5 n: \  w0 ~end
    ; X/ Y8 R( h* E# ~- X) ^! M: Uend
    - L/ v5 y% |0 n* G' E* [, |if v>(u+1)+ h+ N; f8 E7 {2 l3 ^) j
    for k=1:v-u-17 j, S8 [+ w' Y+ }3 z
    pi_1(u+k)=pi0(v-k);
    # T# Y2 J% i) _- Iend* `, l9 L+ k6 [7 f3 c8 o1 b% x6 D6 h& B
    end5 F* k1 k% s. C9 n
    if v<n
    $ b% R' E- \' m8 g" i4 i" {for k=(v+1):n
    ! n* ]# C# N) q: p9 bpi_1(k)=pi0(k);
    8 ^( R7 f; T* U& o) _end  G: R% |- J4 o4 j% V" q8 k
    end9 G. }3 [: F' w3 s% ]' m
    d_f=0;
    7 w! m% A, Q4 i- o7 Rif v<n
    : w5 ?* |2 a. Md_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));% G* h; r  @$ D. T: g
    for k=(u+1):n
    5 V: g  E! h& J1 Gd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));7 d; S( O+ A$ M  `
    end
    0 X. E  S4 Y& e3 x( d/ td_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));. w9 x8 |; d& {0 _& }& \9 W( \
    for k=(u+1):n
    - N4 J! v. g, f* `- y& p2 E2 kd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    ; i( K  \% P$ `end
    4 |. F- c2 ?6 S4 T3 C  ^else
    6 T# n# Z/ ^/ b, X# g4 \4 U( s% i4 ^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. d9 Y& l' L6 Z: C5 c" ]2 }
    for k=(u+1):n
    # w9 ?& R# f2 j, M. U% a/ ]* I9 Pd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    ) q7 \+ \) P3 ~- b! }3 K7 ~end, q% p8 @% e1 `% k7 t
    for k=(u+1):n0 u7 H. R$ q& [$ H- G$ t$ h' W4 ?
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    8 c0 x4 j5 n- N2 xend
    ! ?1 P% X' C3 i, f: ]$ Y: }7 m7 c' Qend
    1 t. O4 P8 _. gpi_r=pi_1;
    ; I: ]* g7 C- Z  @! X$ ]" H% D" O1 N& U5 `, u9 Q& ^2 |: l: N. f
    得到:3 U: k/ R* w$ y/ Z
      [f,T]=TSPSA(A,0,99)
    8 j+ O2 v6 a8 ?  Z( q; t$ E" a9 ]' r4 n3 Q" Q% ^
    f =
    & [) T! R$ I, e# V  E2 N5 \1 {* c  o; O( I7 d
       Inf9 t* I4 ?( W/ `: i0 e5 A" E7 p
    # Z2 p' _* m3 |7 [0 X, X

    4 @! j1 c$ e6 V6 d; q6 P% oT =. u  N# Y# t) e
    , E4 S& l* k& Y  M3 Q* c
      Columns 1 through 18( c' m+ d8 M, x& M6 p* y2 @
    $ v' e4 v9 ]8 K# b
         1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18
    * t: x' [7 k7 m& g- P, N
    : n5 d3 ^" c/ g3 w$ ^6 G3 w, H  Columns 19 through 33' ?" [# Z) g2 S% |9 O& H

    8 z: X2 M- R' [2 e    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33
    $ Y4 M# y- A: @3 b. h
      E9 C7 G: |3 K% c7 C6 x2 o& d! H' i这个初始,结束温度是自己随便设定的??* V3 _$ e# k4 o) L
    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.
    # V& ~5 t2 \4 h9 x: l$ X9 GF是目标最优值,T为最优路线。
    + B, c( ]# q, Y6 n6 T9 JF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 E6 O2 x$ `+ l. m9 i  p4 b1 A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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