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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,。0 [* r' C3 k( K, |; i  x

    ; M' Y6 S  r6 N A=xlsread('33点矩阵s上三角');$ F; w) u0 W: X  f
    >> for i=1:33;
    , {% T8 X+ G- p* O: l! W       for j = 1:334 X$ {: J( h9 A  r1 u( F' R
                       if i<j
    : K8 l% ]+ K! M* i                 temp(i,j)=A(i,j);
    ! ^7 R  T' C: |# o; n+ b0 H                 A(j,i)=temp(i,j);
    , ~' i" O, S  x0 [9 P, K                   end   1 L  F" t- t+ G) j% F& l
                     if isnan(A(i,j))2 x% i% i; o' I: |: j" O/ C
                     A(i,j)=inf;
    $ I, x- @% U( G- I' p/ a2 i9 Y( U                 end$ q8 `# W# y: X
             + `' f+ b6 S1 m
        end
    $ r3 Z7 b! J6 ]/ @4 m& g end( U9 m2 W' `- y" F, u$ S

    $ s! ?8 e# _; |5 d! s! _- z) E6 B! `" V" o: `0 U$ Y
    这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:
    " ?0 b. Z  v" t8 c0 B! b* H2 h
    $ ?+ Y: ^' Q, J2 Z; I
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)  F& Z' P  D6 x5 s8 A
    %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
    3 i$ x2 d5 m3 Z. I% 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
    0 z+ c4 @$ I4 a2 \( F' o[m,n]=size(d);" d$ H7 I0 \. Y0 }
    L=100*n;% b/ @+ m% e2 Y8 ]+ b" r
    t=t0;
    2 l* N* b. |( hpi0=1:n;; o: `! o8 X, b' Z3 R  R+ f5 O
    min_f=0;
    3 x4 H* F9 O1 r  o9 mfor k=1:n-1# H1 E# |( ^% J- B8 {  r5 a
    min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));8 _7 [7 T7 w+ N. T- d! K+ |; b6 E6 S
    end$ T( O1 B( v& b0 p, |
    min_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
    7 x) W( r. B( y2 o8 `p_min=pi0;: }# P8 w; P, [5 S5 N$ s
    while t>tf# w+ h  O9 d7 c3 ~" h9 f
    for k=1:L;
    1 }0 T' o; x+ n- jkk=rand;3 Q( y& _* V' B
    [d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);: a. `7 f: Z9 l2 Q/ l
    r_r=rand; 1 G& P- J! f+ c, D7 e1 ~3 J+ B! y) B! e; ^
    if d_f<0
    3 z% S% O7 \+ b+ d; H$ Api0=pi_1;
    - y( G: m# ^3 E3 {. F& k$ celseif exp(d_f/t)>r_r
    & n6 w6 X6 S7 D. Z6 g0 mpi0=pi_1;
    8 J9 S3 f; a$ delse$ n  m: o( z% ^* H' U1 s/ C' N9 u
    pi0=pi0;* o+ _! r. r: j9 v, p* d
    end, |$ w' C% u' `% H% u1 @. L+ N1 b
    end
    5 M7 c; {/ w7 `/ T! |# N- X0 lf_temp=0;
    , D2 E  a5 p, y0 t0 x0 Nfor k=1:n-18 ~) Y. E: @+ c3 p6 t: `
    f_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));* L$ n! a2 ~9 a! Q8 G' k6 N
    end
    3 K" m2 b, i4 b  u% Y( gf_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));: B. }$ b/ I/ _8 t9 ~, b
    if min_f>f_temp; M' Y, w# `3 E% x
    min_f=f_temp;
    . V8 K( b* U. X. H5 M3 tp_min=pi0;6 e* H" K( Q5 b( _/ c( ?: A/ M
    end
    ! y8 t2 `" L7 \- X1 S6 V7 nt=0.87*t;$ d8 [( S7 j5 y# Y& |0 A5 z) O
    end
    ; l3 t/ c5 v: O0 ], |. L7 Z' {f=min_f;
    " b  B+ ~( o- X% l. GT=p_min;+ a+ q5 K$ z+ h- {! U
    %aiwa要调用的子程序,用于产生新解- J: a; B! M- _, B( Q
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
    / q+ b6 Q/ w' t( {[m,n]=size(d);
    $ S- s: `+ K. Iclear m;
    4 ]$ Z) a0 @% e9 i9 ~- l5 n* Q8 [% X0 mu=rand;
    0 {8 [2 S$ F% _7 p6 |u=u*(n-2);
    & f9 Y. U8 w6 \- ]. C3 \u=round(u);5 ]/ c0 A  `6 F5 Y. a: {
    if u<26 z' }$ i# [& S4 R& K$ s4 n; }
    u=2;4 H7 Y' f9 h( N+ u: V# _2 O0 O( G
    end  Q0 X- C* N; y0 k# z
    if u>n-2
    1 V) c: y# _3 v, M/ c- d7 Hu=n-2;+ P, {# h: A* o2 u8 w
    end4 O2 [  r2 n' w! F
    v=rand;, |  g& B+ r/ S5 U. `1 c( S
    v=v*(n-u+1);0 L0 K1 ]. t0 @2 @. D- {! r
    v=round(v);
    / U) x" O! r9 Z- P8 m% d1 U- ]7 G6 zif v<10 c5 @: Q6 R* Z& G
    v=1;
    * a& Y' Q( f$ J. a' bend
    + @& P. ~- P( \$ t, u: _) @v=u+v;
    5 s! N* {( n5 Pif v>n
    . f1 R/ s+ D( \5 z. Pv=n;% S0 |! t, Z) a+ a  d
    end
    ' z. n+ @2 v2 q- @, f! \pi_1(u)=pi0(v);
    / A& r4 d* y$ g9 e0 w3 Lpi_1(v)=pi0(u);
    , {3 G; e" N: `if u>1+ u# F. d7 u( B# f" K
    for k=1:u-1
    2 C* s- N0 R8 g. H7 Api_1(k)=pi0(k);0 _' U7 r, B" W. d0 @6 t! _
    end
    " f  j2 q/ M+ u  Zend; ~( {: n# M/ A1 T7 x
    if v>(u+1)
    * B1 U2 T& j4 c6 y2 _for k=1:v-u-1* N2 I- B& e! D7 M$ J; K
    pi_1(u+k)=pi0(v-k);
    ' K4 l) b/ R( {# {+ send% m5 W/ j- U7 g* M9 e8 ~+ R
    end6 i: n# ^7 P) p$ t1 `, U9 c
    if v<n' l/ T; s' a/ \) ?
    for k=(v+1):n. V1 p, F+ R, M& x5 ?
    pi_1(k)=pi0(k);' d8 N. P* u, `! o6 M) Z% [
    end
    6 O1 `( `0 Y$ K% X2 |" k! Pend
    * i( T# j3 q: ]) O1 @' y# V7 J& kd_f=0;( i8 S: @7 b" Q* Z3 S9 ?$ n
    if v<n* I3 y  k& W  W! ^& L, B
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));8 p5 w: U# o: u% Z: e& ^" q
    for k=(u+1):n+ B6 _( s7 O4 d6 x/ `5 _
    d_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    5 h4 {5 ~" t/ b6 Mend
    " @2 U* q. [, F& {0 S( f+ Z% hd_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));& |8 o6 f+ A- G5 U. J
    for k=(u+1):n
    " K+ S' Q  {+ S. k8 }/ q' {d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    6 I+ O& \' _$ o, V0 @5 Yend8 |: e3 G. R( f4 k- c
    else+ F8 y# h! S% S) ~8 R5 }7 f
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));
    2 S2 m2 `* w8 @' P& G1 bfor k=(u+1):n
    # S9 h' s. A: U: I9 l. bd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    8 P- b; J4 ?- A% I8 tend
    7 K* t) l7 d  d4 Efor k=(u+1):n
    8 C+ `- ~$ n% k# K9 ^8 D$ Y9 B0 Pd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));7 ?6 y; e) ]  o/ F0 V  W2 h2 s$ u
    end5 A: g* e  @" y: U% ~
    end
    + Z; V/ ]5 S1 lpi_r=pi_1;: Q. |( O8 g) H5 @: R; D
    6 J- T  ~: w* i1 s
    得到:; u4 \) m3 L" H7 g3 [! X
      [f,T]=TSPSA(A,0,99)- ]  w0 u! P. a, ~
    2 N9 z( M  h" p# Y3 ^
    f =
    8 o" c( q$ Y  z$ M0 w7 Y+ e& a: x; k. i
       Inf
    9 k) r$ Z6 H! q0 I! ^% E' O
    7 t  o8 C6 u) C$ j' M9 V& ]: z+ I. `, _! `
    T =5 m$ ?' t& t0 p6 k6 l  _
    / i' H2 u2 `% W5 U1 m
      Columns 1 through 18
    ( C, R/ v0 E4 B" q3 n* [5 I$ o2 |* I; ?
         1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    186 T1 W: r# c( F- U% \5 z

    2 o3 Y6 ^5 G) g" ~  Columns 19 through 33
    6 {5 t2 T/ J, |7 C
    0 i; _  P- J1 T' H( N    19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    339 s+ n  r+ e  d7 V% p3 e* A
    ) V7 n& Z$ p1 g0 X( T& P
    这个初始,结束温度是自己随便设定的??4 C0 O4 A* c9 |8 E2 g
    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.
    . E8 |& c5 H/ Q4 D  XF是目标最优值,T为最优路线。3 c" _* n+ Y" c4 D" o4 `
    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。, w4 v% L# l; s- l- J' F
    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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