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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,。
    ( V; D8 ?7 Q1 ^- {$ b( \  ]+ A
    # E: Y: b1 l8 ^5 y A=xlsread('33点矩阵s上三角');4 k! Y8 U5 p+ A2 g4 v
    >> for i=1:33;
    % X) j/ u; W. ^8 J( y       for j = 1:336 C3 j/ ~0 W7 v+ S( g8 g9 c
                       if i<j1 b1 w0 o4 v) t3 i* ^
                     temp(i,j)=A(i,j);6 g* e6 ~2 R% R- i' b- r' n& R! t
                     A(j,i)=temp(i,j);: ~0 R# Q+ d* _
                       end   
    % |  g- Q8 Q# [. `/ W7 A                 if isnan(A(i,j)); D  E8 M- N9 i9 `
                     A(i,j)=inf;
    5 `7 `5 ~% l* S+ a                 end
    - U; ]4 @# d, c' f         , O% I: i+ q& l) a) o
        end
    : e; d$ {$ ]8 L1 n+ ~& B6 M4 D end& c/ r9 |# ]( F: N. P

    / i  q- B- ^1 H. {4 O( n" t% M* e6 N/ J- S5 ?5 w' K
    这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:. q0 W* C, S4 q0 S
    ! }2 L7 z, h, z8 H5 n5 S& L
    $ K# n* B5 ?6 S
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf); M  c& ?; J3 G  z& 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, L, U! T9 O1 [$ i& D8 Z1 ]2 c1 p
    % 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
    " H/ V( m- @# R6 F( g[m,n]=size(d);$ y. u# m, z4 y- U/ L1 l
    L=100*n;
    5 ]8 F+ M3 e' `8 k2 E$ ^6 `t=t0;: _/ C9 u0 ^4 S. W% Z" v
    pi0=1:n;$ f4 \' ?4 M; C8 l9 |
    min_f=0;
    1 G* B% T# H. c2 ?& P, Cfor k=1:n-1: w5 F5 c. A$ F5 H
    min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));
    2 @( g* g0 J. C& v1 Cend
    0 ]  J/ ?1 m/ R/ o- Fmin_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
    2 C2 d( U8 i8 ^p_min=pi0;  y& ^( ]; ?+ s* v
    while t>tf
    ; s- ^; F6 n' mfor k=1:L;! n1 N% ^% o+ f+ F
    kk=rand;
    ' q7 i6 e8 N4 @# w" @) V# L[d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);
    4 \: F; F* s* m& U1 Qr_r=rand;
    # X) U0 r# a) E4 ]7 i9 }' yif d_f<0
    7 D- `" @1 g/ Fpi0=pi_1;
    + t: @& O  f! yelseif exp(d_f/t)>r_r2 _9 u( I5 B5 w" A# z% u
    pi0=pi_1;2 S# v( m1 @% D3 J  l% O7 W
    else5 C$ v3 u2 ]$ C9 R7 w! t
    pi0=pi0;' T2 {1 k. j/ B9 g1 Z6 q
    end
    , \. I; V1 i  Aend* q+ `: u" @: T5 K& K
    f_temp=0;
    2 Z/ s/ e/ O/ i+ V3 kfor k=1:n-1& P8 G4 w2 X. |) u2 N
    f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));0 I# m% F6 J4 L2 T9 a6 {! N
    end5 _8 Q( A/ `& a7 \' G8 Q
    f_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));$ h2 O, m; F: V
    if min_f>f_temp4 ]' _9 s5 S+ ?
    min_f=f_temp;4 b0 e. e" ]1 O1 }: T; n
    p_min=pi0;
    ! l5 |" Q' n  f! s5 w0 |+ Cend
    6 T" z" r0 R2 b. x$ N% yt=0.87*t;
    6 U# d3 W3 J* X  Nend
    + p+ b3 `/ O8 rf=min_f;7 G' h: P- D  `9 v: k0 h, w
    T=p_min;
    # ]% C% E! x/ b# E%aiwa要调用的子程序,用于产生新解
    6 T2 \1 _6 L8 {" s, Kfunction [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)9 O+ B# {! m' }3 M
    [m,n]=size(d);
    & S0 Q/ P+ u+ \2 i1 N) f, A4 Xclear m;
    * @9 m. a' f2 V( e0 [u=rand;
    ! H/ [4 O  H: _  F" zu=u*(n-2);
    % |( f$ e$ K* v2 R5 ju=round(u);. }& e& j3 e" [" s
    if u<2
    9 Q- ?- I1 h! p# ^2 f# s0 cu=2;* E1 L9 n' G! A# j
    end
    - P& N1 ?0 f  J5 x( b" j) Aif u>n-22 E* f6 J% `  E% q9 ~! ~
    u=n-2;
    9 i8 K! W3 f4 C& A0 b9 e% ?3 n+ X9 jend% ?7 m! S. q/ P" Z# ?
    v=rand;
    0 {3 z8 v! h. T2 e9 Ov=v*(n-u+1);2 X# e5 g1 ^7 X/ s  i* _
    v=round(v);* t! l0 L6 U2 x  F" N+ G' B, Y' b
    if v<1
    ; o/ y9 _! g. o2 x" h$ Vv=1;
    $ [) y4 x2 K: p* L- Q* ~- kend
    # }: e8 S3 A& @! yv=u+v;) {; l$ h8 ~2 x' \! V# D
    if v>n2 J: g! _4 ?. c4 [* g6 Q& ~
    v=n;$ _, Z4 u/ c# U3 B
    end
    ! t0 `% W+ R/ F) t) d7 zpi_1(u)=pi0(v);" G) v" b7 l! K7 b0 ?
    pi_1(v)=pi0(u);
    0 }, @7 u0 {- [  A( gif u>1' I# R9 T- Y& n+ ~
    for k=1:u-1
    + ]' h# h; D$ ?- gpi_1(k)=pi0(k);! H2 ^& o/ w+ w; z( ~; w
    end* _9 _: r( b$ i' P
    end# c$ b( A3 g8 ~2 q
    if v>(u+1). N2 K5 S9 [" ]; N4 _  g" f
    for k=1:v-u-16 b5 v9 T0 Z* l8 E* ?; ~
    pi_1(u+k)=pi0(v-k);1 z0 P! Y/ m5 c* ^
    end1 N  @/ [- o3 h6 F4 B
    end
    " |5 e0 Z+ e- b- [8 ~8 ~$ ]7 hif v<n9 |8 }( P* J3 O# y7 T9 Q' I0 @
    for k=(v+1):n
    % O) x% S( f- V% H' Cpi_1(k)=pi0(k);
    ' F; }4 F! s0 t" a6 d& }) m* A; Send3 q& k& K1 i9 j1 j6 L. Q6 [' m
    end
    : ^* c  A0 a# K9 H3 R9 ^4 {d_f=0;# C: T; l) y5 @4 ~
    if v<n
    9 W2 g5 M! ?! [0 C9 S  j5 P& b- gd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));2 H" y; y' \0 W/ k* Y" ^
    for k=(u+1):n
    6 y  i  Z  R, M5 A1 o* j8 ~d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));1 q& ~; F1 ?7 L4 h% p
    end" _! {0 S6 E4 A. Y3 n3 a8 f9 `* x- T7 j
    d_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));
    9 I" e! [3 {$ i/ F* Dfor k=(u+1):n. z! L5 F# f3 k5 j( J
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    $ X6 Y( ]( W) a- A. N4 t) a  r% P, zend0 i& j& E& l) A- o! u
    else
    " B9 ~& M+ A5 A/ Cd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));8 a: {. I7 c# v
    for k=(u+1):n
    4 \# V, D" h* u4 x* v% G; z$ m  F, xd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));5 }3 T. n7 ?8 G
    end  q8 ]% _: u) S/ v
    for k=(u+1):n0 A2 o  A8 S& T! v: y$ p0 u- n
    d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));) {) \$ w% Y) Q
    end
    4 x' c2 p2 N- [end; b8 A  \& k$ g# Z
    pi_r=pi_1;
    / [5 p; ?3 E4 |8 e; i3 S" L* F" \0 b6 \
    得到:" _- B* @) z5 C' W+ F$ |! V
      [f,T]=TSPSA(A,0,99)
    5 {) c& M# [1 h' z- x
    2 Z/ s* \, `, \3 qf =. C; p) }% _9 p! f- _: A
    + f6 r/ G' x+ t4 @0 y" @
       Inf9 ~; N  d$ n4 u
    5 F  `3 M7 H& p/ h

    . M6 j) Q" q: F1 T& |2 |T =
    . D$ V  W  v: N  |7 g! p/ E  ^4 S5 l& ^/ ]
      Columns 1 through 18
    8 H3 `- t/ z7 y8 c/ n6 m2 r+ C( R# k- i; G5 [+ t7 D
         1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18
    * d$ y4 `- a; [( l2 `9 T. b" g* F4 d6 j4 ]6 W  j1 d6 z$ [$ r  l
      Columns 19 through 33- l) y5 N2 k1 R2 i% y; t' B
      J7 d2 P. z' \. N* l; V8 X- K1 I
        19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    331 Y0 A% \$ u7 d* s3 \1 ~
    0 G6 u9 y; N0 t  q
    这个初始,结束温度是自己随便设定的??
    # O* Z  t* o- ?& w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.
    " h& U1 Z. |; U7 |- p$ OF是目标最优值,T为最优路线。/ _0 L: p# E7 ?; K
    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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    群组: 2015美赛护航(强化)

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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。6 X& R  p8 b( Q; W
    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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