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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,。& A" f1 F6 _0 ~& X6 S

    ) n: E8 [) N; ? A=xlsread('33点矩阵s上三角');
    * ~1 R+ s3 D/ R3 a/ b>> for i=1:33;
    # J$ A, U8 D$ E; I& y       for j = 1:330 J3 p$ i0 j+ k
                       if i<j2 Z0 S8 P  H' b4 i9 |2 ~
                     temp(i,j)=A(i,j);9 n9 i# m: A' a- L  \
                     A(j,i)=temp(i,j);4 I0 S8 D- _  ?
                       end   # C4 p9 j* l5 ]
                     if isnan(A(i,j))) @- V6 l" {0 N* F* c! K
                     A(i,j)=inf;
    % z7 n" `+ K" r! x* J                 end3 a' {3 d/ O% L9 Q) |3 A+ j
             
    ' _6 N9 Z- \; \8 O: N    end# @7 h! A0 u* Y& n0 h5 a
    end/ \8 ]) c# k0 W7 x$ y9 M# ]9 [
    . A0 l7 e7 ^& M9 u) q

    ) Z; q6 o7 k# K 这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
    9 h( y7 L9 {* {2 \+ N: G/ I. ~$ O6 o% i! A9 r2 N. x

    6 L# g+ s6 f1 Z! G: y8 Ofunction [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)
    - T: b0 e1 b1 h$ `  k%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 i  h- U  Y0 w" ?& i8 H$ S1 D
    % 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/ g; @; u/ F& C! R( C/ f1 Z0 w. D/ Z
    [m,n]=size(d);3 L0 e' I& }4 c4 \2 b& \
    L=100*n;- O0 l4 B2 o- i/ z5 T1 u
    t=t0;5 K: e& D, p7 z) o/ f
    pi0=1:n;7 S! r9 H) e- w* B% e
    min_f=0;
    " U# z7 Q. m! A; xfor k=1:n-1
    % n1 y- i8 s2 u( B  [0 \min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));6 \& V# L( V" W. ~
    end
    6 I/ P) b* n  Z6 nmin_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
    ; X$ g$ `1 K8 A4 k/ Q* yp_min=pi0;' U2 `( f" u: ^: Q" [5 J% p
    while t>tf
    3 a! \- A4 _: L6 Q1 \5 }8 d2 sfor k=1:L;5 K8 ?4 d4 S' Q) Z* g$ H
    kk=rand;
    4 a0 M% f6 x. p$ {+ G) f  a% S[d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);  @! h! R# T4 ^, }9 S4 e1 @" q. w
    r_r=rand;
    / W# Z7 t- Q; A. `3 J0 }8 c' {if d_f<0% u4 U+ F8 q3 v8 [* h
    pi0=pi_1;( J, M' w2 g. k
    elseif exp(d_f/t)>r_r
    * p( B& G! e8 F* Y' lpi0=pi_1;
    * P' y/ Q( P! S$ ielse
    7 D" _: J6 N7 Q" t5 k' Tpi0=pi0;
    ' f8 i0 l; e6 _8 t$ D2 eend6 y% @/ ]- u: n  V7 e
    end. z+ c  T  a4 w* |. \
    f_temp=0;
    3 \9 y* a9 _" ?% jfor k=1:n-10 [+ n* c$ N% r! J* N/ ]$ o
    f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));3 R3 G7 v% D# L# G3 {9 h: z2 |
    end
    4 o9 o9 }# e5 K0 }# Jf_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
    3 q2 C2 ?  v1 I- F" T+ |6 eif min_f>f_temp0 P; _# O; g, w7 p" j  b
    min_f=f_temp;/ J  @1 c& N2 F) r
    p_min=pi0;
    ! d, B/ Y( z' N3 z# F2 N1 vend3 J+ @+ N$ Q/ _! }" x6 x$ ?
    t=0.87*t;
    9 S- Y' Y: p2 }* K5 A4 rend" w7 V0 \9 R: L1 t
    f=min_f;; O1 o5 \" u7 D. z1 y# ]! k* ?% B
    T=p_min;2 ?% X" \- f1 g* a/ j* L8 `% N
    %aiwa要调用的子程序,用于产生新解. u6 O; v. Y6 x! C- W: T9 ]9 l
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)  x6 B1 g2 G3 E4 |, d: _. s
    [m,n]=size(d);
    7 f/ e9 U5 o+ d$ O$ e% X% |clear m;/ m) K+ I; P# M9 E
    u=rand;2 C5 c, d! g5 _6 J, Q
    u=u*(n-2);
    ) b& ?, k- v2 e2 T) p+ Ju=round(u);4 t+ d. R# G2 ?/ p1 l6 v' L7 M! s1 w
    if u<27 j3 h+ N( x( Z' B  m9 q9 w
    u=2;
    * }& Z. _: J: A( R0 Hend
    6 @, {+ a( r+ |$ {( rif u>n-2
    6 a/ I) E0 H# ?+ H6 Q" ]7 w" j. }u=n-2;
    ( u  l& m2 J! ~9 {% T% Z" i7 N. Kend
    : c  r+ e- _: A# Av=rand;' ]: A- y% ^$ y
    v=v*(n-u+1);
    9 T9 d8 z: n) M- q& ~( gv=round(v);
    4 b+ T1 J; {' z9 H! Nif v<1. _7 F$ y4 a/ f; q7 M: z
    v=1;
    ! z- t& c: t* I/ z; R; X5 Mend
    1 {4 S) h1 a, D' uv=u+v;9 f0 A" M/ d' F3 G# ^
    if v>n3 {5 N$ u' C4 Q6 l6 V
    v=n;4 o, M( o; ?) V. h0 X
    end
    + f' D6 J; G. |- S* opi_1(u)=pi0(v);$ p  }; S1 F4 h( e) U7 W; l/ q
    pi_1(v)=pi0(u);# C9 A8 w) W2 [5 b
    if u>1
    ) @; j0 n8 Q' O0 Ufor k=1:u-1
    % Y, ]5 d9 g2 l- gpi_1(k)=pi0(k);
    + u5 S4 L  F5 h0 K6 ~end8 w# o/ c- c9 i+ e8 _9 l
    end
    3 r  `6 Z+ M  K8 h- R+ v! Iif v>(u+1)
    1 ]/ [# o) s* A  d6 M# ?% Qfor k=1:v-u-1
    : {& [; I( L: ~4 }8 }# c5 ipi_1(u+k)=pi0(v-k);1 K3 ?1 ^6 d" T& p1 e9 T  p6 f
    end
    " G: F  y& q& m" c6 F3 Pend
    * U/ d# D* P5 h% q5 u" C: Uif v<n
    9 S5 ]% w1 d7 ofor k=(v+1):n
    4 Q: l% b: x* H3 N$ mpi_1(k)=pi0(k);
    : m) H9 U9 g5 e) xend. [. _6 v2 ?( M2 T$ O4 T
    end
    . _0 a' |2 s; u6 H% k9 c1 i8 id_f=0;0 J+ W7 K2 T8 \% D" a* y, D6 v
    if v<n' |* M, _: B, y  G9 e" M
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
    2 z  g7 }/ o, a0 `- S8 f1 efor k=(u+1):n
    , J6 ]& y1 {2 W' wd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));5 l9 U) H& M7 g. d, W) T0 \# @
    end
    , U+ P0 @* f5 X/ N  a$ f9 r2 B' Wd_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));/ P$ k0 {& w6 R! }$ Y
    for k=(u+1):n6 R$ ^- _3 I4 t0 E4 C
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    $ h+ s  \) g1 L6 @/ o$ g- V. F4 J2 Send' _4 P4 Z  B4 [+ z1 ]
    else
    - c7 v/ \  ?+ {4 C% ~& e$ _& ud_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));
    2 a; j6 V+ v& R3 L- O' g/ d5 B/ g0 Ofor k=(u+1):n
    / f# T  g. b7 b$ j0 ~d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));* W& C; A' N' X- U6 g
    end, |  j* H7 k. Y5 ^
    for k=(u+1):n
    # M: _4 K: O( dd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    ! x" J* l0 I5 p( o( O3 Vend
    9 \' z0 T+ j: B8 y" L+ v2 Oend" j% K6 P# m' E" q' a; @
    pi_r=pi_1;$ Z( x" }4 l! E8 u) @2 @2 b

    3 Z: y# K, f3 J& h% t得到:
    2 f) N$ h& G2 `) _  [f,T]=TSPSA(A,0,99)
    8 y- N9 a; u3 A
    ! h. n& x7 K$ w- P8 K6 L/ ef =
    % V3 V, N, S0 U5 h7 ~0 J1 k5 o1 U; t) n; i7 e
       Inf
    . U8 y. m' V1 G; c) v3 w! p6 V

    3 A4 c4 D3 P, z: zT =0 p8 B! Q: B6 l4 S0 a9 g" b

    ) M, P% B& p/ x/ H$ x4 }; g: K  Columns 1 through 18' v" i  m7 h  k3 h
    / h8 w- R; ]1 N+ i
         1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18" X2 Q9 B; ~( p% e! j* w" w0 W. z; p: z

    1 a  U$ u% t; Q: {& p  Columns 19 through 33
    + n+ F( j; @( L3 H# J% E- u
    $ M" Q+ K  q# i9 Y( f# P. l    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33( Z9 p% }. g* K

    ; U1 ?! ?5 _4 N) }( ~" {这个初始,结束温度是自己随便设定的??
    " ]$ ]  s) Q% U2 @. ]4 {5 d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.( c" l0 Z3 I2 d1 p+ T, r5 \
    F是目标最优值,T为最优路线。6 h9 h) f0 I! I  ^* {+ |6 z. W
    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。3 X: G- D1 |0 Y8 |) W0 b2 n4 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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