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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,。
    / B" L/ x/ ^0 e/ Z! g; {) h, w: ~1 E6 D
    A=xlsread('33点矩阵s上三角');) e% g- G& ^( K* e6 n1 a% w
    >> for i=1:33;( R, o) Y( w; R( y! M% {0 r
           for j = 1:33
    7 V8 |9 s6 ], W4 U2 F( I                   if i<j+ X8 P' v* ?4 V
                     temp(i,j)=A(i,j);
    & d  b9 M6 ~3 e  R5 ?                 A(j,i)=temp(i,j);9 m7 D" X8 \! ?1 c' G
                       end   . J0 I. \+ G6 N% g
                     if isnan(A(i,j)): X7 s7 P3 a/ y9 T9 N8 n
                     A(i,j)=inf;
    9 G/ }4 r/ P- X$ m' h                 end4 R: M( u* N3 L% P# |) r
             0 |; C5 b2 _( v
        end/ c8 D: h: K5 d/ C8 |
    end
    & x; T! x0 _2 t0 @/ _* S5 F
    , v2 n* [% G, e' o( F: \7 Y8 w6 b1 S) ]+ h) U* G6 C
    这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:6 d* Z4 I6 b4 v* `+ x) o
    : S' v/ l) `$ H% G

    3 b! z* m% j) m+ ]function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)5 G8 ^+ ~" h' G
    %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# y+ K6 N: [) k( Y9 T  T5 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' V, t, s: m. p) z  O) A. H3 ~; p
    [m,n]=size(d);
    2 K2 v' j5 p2 h+ s, RL=100*n;
    # s! A4 q9 \) q' ^8 ~) V& p" W, k$ xt=t0;
    9 y2 A8 h; z9 c- `+ r& O0 tpi0=1:n;8 }3 S5 O9 X' n6 R9 U2 d  k' v
    min_f=0;
    + Z* u6 A6 m/ @9 @* ^' Ufor k=1:n-15 l8 o- d" j' ]) X
    min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));
    & V. y4 i* t% l1 Bend
    * j- |1 Q1 b" Omin_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
    5 ?1 |5 e2 d+ J" y9 K" p7 I4 }( xp_min=pi0;
    1 f4 y1 T, ~6 ^, dwhile t>tf
    1 ]7 {  A  \# m# O9 }0 x; {1 }for k=1:L;
    9 c, q9 D! k# [! ~! ~* Pkk=rand;: s: ~! g- z# L' \
    [d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);; D' M4 ?1 w7 [( t. Q7 N% N2 ~
    r_r=rand;
    7 ?% K7 K) A9 H( R  o6 Kif d_f<0
    ! q& ?1 e* W8 R% e% b% w: Ppi0=pi_1;3 W+ C' [( G8 g( V) v' K: u
    elseif exp(d_f/t)>r_r+ P; t8 o0 N5 h" n  V' U
    pi0=pi_1;5 T5 S' w, m& y; }& G* t5 `* Z
    else
    * J4 _7 E( s% o) bpi0=pi0;4 X7 Z* o7 C* O+ `5 R" y( R' }
    end
    " L! k* B+ V% ~end
    2 @7 h; @( J) b+ ^4 t1 s% B8 nf_temp=0;8 \) u1 U  q( j3 U  L
    for k=1:n-1
    ' P/ s$ h* h1 d4 Xf_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));
    & J3 L, L) q" v" yend
    ) v3 r  ^+ E! G+ Af_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));
    , ], M# Z* J$ B; u# y* @if min_f>f_temp3 i: J5 B. A0 y4 A; x, G$ q! S  s# ^
    min_f=f_temp;/ A# J/ \" F9 D4 T. }) j7 o
    p_min=pi0;
    0 B" n4 b4 D  f  x$ Vend6 k) _. h# b" s8 Y8 O: n! M' O
    t=0.87*t;, y: r0 k* @! z8 [
    end- n+ R4 i# I$ Q* D
    f=min_f;
    " U$ e/ a2 _( X5 L# A$ f. V( {; gT=p_min;# F, _: m$ n. f  c; z4 h% r, u7 q
    %aiwa要调用的子程序,用于产生新解/ ]  [, a: \/ X/ G% q
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
    * Y  S% U, E( G; ]$ D: N8 d[m,n]=size(d);
    & \1 R- n6 _. t; k: ^clear m;
    : f0 @. ~( Z8 L: o  v8 ku=rand;# r  O, _0 ]; ?. u
    u=u*(n-2);
    ' A6 g# q' b- g! Mu=round(u);& U/ c# Y4 @' [5 P$ [" x5 X6 Y
    if u<21 A/ R: l0 [5 n- A) y1 i
    u=2;8 n( h: N1 n7 i1 [
    end( |+ E9 Z4 P' z& K/ O* W* ?6 r
    if u>n-2
    0 P; W' b9 t2 ^; |5 e' Ju=n-2;
    7 t, D! y' _" R" q; ?" a- [, Nend
    2 J9 u6 }2 c9 G6 B$ [v=rand;
    ! R  \/ ^5 D; sv=v*(n-u+1);
    6 S  @% T- b& N6 E8 dv=round(v);$ ^* O5 g/ W- s2 b, y5 Q5 |
    if v<18 a, F- r) r4 ^3 i" u
    v=1;
    9 |: D% Y' E3 _) a% x8 hend
    ) q- }5 W7 M4 W8 {, x& Qv=u+v;3 s& D! S" i1 P) w
    if v>n; k% U2 }5 s9 v4 z+ _
    v=n;6 }1 n( n# G- `
    end% t1 A! S/ d' [; P
    pi_1(u)=pi0(v);4 S8 X* m- l" M
    pi_1(v)=pi0(u);# O! `; R8 m9 S& X
    if u>18 C' V  h; D3 R# A" |7 \8 b+ j
    for k=1:u-1
    ; f8 |: G9 V* n% {# npi_1(k)=pi0(k);
    % E" @' }* t/ p! q1 X8 Rend8 F  O2 Y& `/ f
    end
    * @; j1 u6 {' B/ T" d; Xif v>(u+1)
    - V# M( O7 S3 X$ E* ]for k=1:v-u-1
    ! P! s# ^0 l2 \3 l8 Y3 i' api_1(u+k)=pi0(v-k);) o  w9 b- b4 V
    end  |7 C7 C. |* a6 l- [
    end
    + J; H# @0 Q4 H2 q) F7 hif v<n
    # x6 [- D' }' g5 M# Vfor k=(v+1):n
    , u: L. z. Z6 ~pi_1(k)=pi0(k);. B' q( Q5 X0 t
    end1 A' ~" c4 S5 e
    end/ @9 I, \9 z* [# K$ M
    d_f=0;* z& F4 g) y: x6 f2 \+ l* e
    if v<n( q, {4 k: F. u
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
    ) o0 k! ~2 M5 o+ ifor k=(u+1):n
    / Z1 H0 p, R; L' r5 [d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));0 @, k. r' a0 A- E4 i# N% e
    end" x8 z2 P5 p9 \# Z) X' }3 @
    d_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));. c" T2 q4 V* D; \
    for k=(u+1):n
    % t$ d* S/ V8 k8 C2 i2 ^6 }d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    0 ^+ W+ ^; }- Y$ @  O1 Q6 |1 J3 dend, E3 I2 K5 g2 E5 `% n
    else
    1 `( _9 C3 e, N8 M4 W8 hd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));
    * Z0 t% z; P% Z$ i1 ~" Qfor k=(u+1):n
    " |2 K. y( [! q; ?9 sd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));' i3 u4 e1 P6 ~) k: B9 ?7 x/ h
    end8 U4 d- s/ M( Q( h  h' z
    for k=(u+1):n' r5 V& H5 B# h
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    7 i! t  }3 }0 ]. R$ W  v. s' S; c9 lend5 C8 N, A" }$ Z* G' w
    end
    7 d3 x: P6 }  ?$ y0 x) Z# {pi_r=pi_1;' ^* z5 @( l' E- K
    : X& L1 V8 H7 v* {. N8 b
    得到:
    2 q$ _  m8 P: m8 J, v  [f,T]=TSPSA(A,0,99)$ C! `9 y3 p& T4 f, Z; w& D

    5 Q/ ]2 d; \" z. D" _' C- {f =
    ' E- m. O2 _: |5 h) |* g. Y. U3 I+ O+ w
       Inf
    . [) \' C  `( V2 E) @+ B3 R
    # j% e1 c6 O5 S
    ! G  B1 L# K* y2 x* g& uT =+ P0 t+ [* O  s" @8 g
    , ]( y( x/ `# E5 U- ^
      Columns 1 through 18! J" h" g5 K1 Y1 x- C" ~6 p

    ; m9 k% G, o) ]2 r- T3 \1 X- u     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18
    5 k) ?* f& N' f0 v8 a# _: U
    $ s! P% Z/ l6 K5 K( j8 G6 F' W  Columns 19 through 339 F* h2 D- `0 Z) `  s' N  z

    4 ~% ^5 U7 r* q1 ?; v0 n5 L9 m    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33
    3 |7 K4 f3 R2 k! a. m: ^) g5 }
    - [6 M# U2 e4 z1 P9 c2 P1 Q  q这个初始,结束温度是自己随便设定的??
    : m; H  |; F2 Y, h( r% s6 b8 P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.
    ' _' F+ m- e. A9 c- d( v0 HF是目标最优值,T为最优路线。
    , ?8 y: S$ c+ 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。5 C% `# F9 i) R
    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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