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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,。
    7 A) V( K# R# x& S8 }+ ~  U2 z0 N
    / M* `: B, Q  ^; J A=xlsread('33点矩阵s上三角');
      a9 E3 V: F& A, `; e  j8 |& N>> for i=1:33;. Z% ~* w. A5 {) I) T
           for j = 1:33
    ' ]6 G* F+ {1 }4 k+ M' A) s                   if i<j: G# U5 R$ Z; `. j
                     temp(i,j)=A(i,j);$ T4 u5 j) `, |- n: R( ~
                     A(j,i)=temp(i,j);
    # j0 t/ `* V! D& y6 R                   end   $ h4 ?: |' S: V% ~* E( Z, f
                     if isnan(A(i,j))
    / C4 ?2 @! V! H# a6 y% {                 A(i,j)=inf;" c5 Q9 V- ~3 Y6 W3 T$ b7 k4 d* R
                     end) u" w# }8 v  t
             6 Q& p( ~; \6 ^; P$ V
        end
    2 r& v' e' o( l2 R6 R2 b  v end
    : K; Q/ }; m- ~2 y$ y( S/ A' C( G/ j' }2 }

    2 b2 T" J3 a4 J2 C3 W% B0 S, e( \ 这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:1 f) R% u6 {4 O2 i

    5 r3 q8 c/ }" s, P2 d, T- R3 x9 e6 D; y2 o" P' p3 \& ^
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)
    8 F% s/ S6 R8 `: u# i2 w%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
    $ p  O: l% U& c1 a) B0 s( ?% 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- l4 x( q: \% f
    [m,n]=size(d);
    3 J2 u0 v; e( w$ I# kL=100*n;
    5 Y2 [, ~# D  Lt=t0;9 T% y/ K2 X* G5 {" m& h. g* D/ p
    pi0=1:n;. V* S% N# j9 B% B$ S
    min_f=0;
    , z/ w3 L8 g4 x/ W% o9 p' Gfor k=1:n-1
    % k! ^* a! F2 C9 G! O; o% L1 {min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));
    * Y6 L$ H8 H/ J8 i! P$ G3 Hend) @6 T$ F; T2 k7 ?7 Y! }0 V% p
    min_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));2 _( `: t+ l# y! g+ Z* W/ q
    p_min=pi0;
    , w- {# F/ t! n: l/ \7 j) a/ Cwhile t>tf
    : }2 q4 p1 L/ N* e) \5 s6 a2 Jfor k=1:L;
    ! \) O( M+ n# t; I' h0 A! Pkk=rand;: [$ M8 e, B+ r! ]/ l+ M; Y
    [d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);
    5 h" c. S8 O4 t: ur_r=rand;
      Z$ A6 i; n! {0 j+ Bif d_f<0; n0 A6 i/ R2 T  _1 @( B0 Z, I
    pi0=pi_1;
    ! |, T( @4 u7 s) ^1 ]) K$ Lelseif exp(d_f/t)>r_r
    : C5 o4 n% {: v4 r, wpi0=pi_1;
    5 d/ s1 Q- A# T2 m# {) celse. Y5 w% G+ O& Q/ H/ }* Y
    pi0=pi0;
    " f# L8 @( d* t) y4 B8 r- ?end' G- ^* X1 ]! j3 r
    end
    , t4 D( h5 d/ g& R& l2 Y. f; g, df_temp=0;% R  J8 z: {' B/ D* P
    for k=1:n-1
    6 }1 @8 C4 Q! B) j' ~2 Gf_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));
    / ^* a; L5 @2 i8 Qend
    2 B$ a5 u" P, [3 e5 Bf_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));. t/ O% L6 x# w: B6 c
    if min_f>f_temp7 d: o" f& ?, k2 a1 {" B
    min_f=f_temp;& e5 z3 C( ?, ]* n, ?, S" C
    p_min=pi0;' S2 a$ F+ E  H% p$ P( V% o) p
    end
    0 n$ a. p3 D, w9 Wt=0.87*t;& h8 ?5 A7 H4 y, l" p" }
    end7 L8 r1 A. s; f2 ~5 p; m
    f=min_f;
    $ E8 U, I! M9 x. W  T! Q0 E. I8 FT=p_min;
    8 e% I6 k) k6 D1 [9 G3 Y%aiwa要调用的子程序,用于产生新解
    ) O$ y$ v$ L, \function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d), c3 \# Z+ |* X& h& C3 z8 A9 D
    [m,n]=size(d);/ [* ^/ C2 W- ^. m! H/ a
    clear m;* n$ h- T1 Y  W+ `  B, @
    u=rand;
    3 k! s% x2 I3 S$ nu=u*(n-2);
    ) `8 F3 A2 c) F3 o0 c8 K* F2 Ju=round(u);
    1 J2 s2 i- s" X! S+ h, i9 ?if u<2
      v( l, C- U0 `2 ru=2;: {5 G% e) @- m' k" {7 Z8 O
    end. d  B4 f& i3 l9 i$ ^# q
    if u>n-2: P0 L. o, ]& M4 E" ^  s  S3 ^
    u=n-2;
    7 @0 z* W$ W/ C8 X& g  Wend
    . i! w, X8 O) t* h- {3 t* |7 \v=rand;; k& {0 @9 _+ J5 Y- v$ G
    v=v*(n-u+1);4 e0 u1 r- O# z( Z) W) q' C
    v=round(v);: y) p1 \5 E  i- X" P) V
    if v<1) N/ r9 h  N- _  L9 y
    v=1;! H- f, y0 ?1 i9 z% E2 g% o
    end' q6 l# h. l+ }1 X. _* {3 \2 k
    v=u+v;0 L0 u3 `1 ?( y6 _( M6 a
    if v>n  a5 d7 r) A3 A, U1 g
    v=n;/ Q" a% u; `: |/ N
    end
    ) N' ^8 n; H9 _3 T' e' dpi_1(u)=pi0(v);
    2 n; G! ?( b; gpi_1(v)=pi0(u);
    $ f% Z) X5 Y3 p0 q9 Sif u>1/ G/ |6 N! ^# F! u8 O( w
    for k=1:u-10 ~) l2 _$ A. m; Z9 K  Q
    pi_1(k)=pi0(k);
    9 w" |" G: w& Wend
    5 o7 d* O& y7 C2 Q. Tend
    5 N; }) y& Y  i. T. T  B' bif v>(u+1)
    ; k0 F  D9 ~! \! J6 g; D. J/ `for k=1:v-u-1
    " o8 T. B1 R9 @$ C" P6 n# Spi_1(u+k)=pi0(v-k);
      C: c! P6 P& o6 G" \. |6 ^: H" Gend8 ]5 y) E: W& t- d
    end
    + Q; ^3 V) Q8 w, l2 h0 d- iif v<n2 U( ~, H5 F' K) |2 n" Z3 t% M
    for k=(v+1):n
    # k- a7 M9 f' j$ npi_1(k)=pi0(k);
      [  @& X! @1 i& M4 E% hend
    5 l4 Z& d; X4 Z: E0 aend
    ) [0 ~. m$ T0 t/ s0 O' Y& wd_f=0;+ l( s$ P/ u* @$ `, u( e' e+ d
    if v<n
    " e3 h2 |  X; A7 gd_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
    0 B' P1 E$ ^* W; |/ G- w! @; J5 afor k=(u+1):n
    7 w% t0 P5 p9 bd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    0 f' e# \. y! p' z4 ^end
    / d$ [$ q3 c, M) j3 h: I% R& ?% K0 xd_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));9 b% Q  r6 h6 e6 g1 K( I
    for k=(u+1):n
    2 T2 i) E4 H# b/ q1 _( D0 V( `% Bd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));
    # K2 U2 p% D' p/ s) ]- lend
    $ E& Z( [3 K7 W6 J3 Qelse0 ^7 G. L+ V/ p& Y- V" u8 H
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));1 v* |3 r! z* m4 [& a
    for k=(u+1):n
    7 p) w3 k2 `  ~. dd_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    + |! g: Z+ E. @* D, [1 E, }end
    ; j6 Y5 e$ P7 @: Pfor k=(u+1):n
    8 q! H! \* ]1 j& J8 {d_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));- w: M0 j7 }- k
    end  d$ W1 Q& V) N1 j3 s+ H7 t' a4 D
    end
    6 H0 H' G0 f7 j: t* jpi_r=pi_1;7 y8 w- {0 X! I7 J
    $ X% _" o; T1 D# g- m
    得到:
    # n: j1 A8 ]" v9 y9 M  [f,T]=TSPSA(A,0,99)( @8 _+ y: ]$ f* ^

    7 ~, |* I9 n  |+ B# d3 w% v4 J+ Pf =# p5 r+ F1 G. z+ g' T+ a) E+ p

    8 g) S9 }* q8 f" L* B$ X& D   Inf
      V& V0 h) I5 H; q+ y1 r* N+ Y) x7 D/ e3 b! l2 Z) }3 `0 k

    1 C" L7 Z4 C( A! M6 yT =. N2 m3 E2 L% w# {2 E/ B( p
    " Z  ^1 ?( O7 e3 T
      Columns 1 through 185 f! F/ L: L5 D1 O. j5 |
    4 v8 F" J$ q; B
         1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18
    ) [$ X; i5 N, R4 x& ]/ k
    3 m: R/ P# @; y+ Q  Columns 19 through 33+ ?- k8 i+ A# d0 n& P! Y
    - Y( i- ?: G1 e
        19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33/ D, L) e' }- p: L( ~7 p

    9 O$ p8 t  Z. l. X, \- V这个初始,结束温度是自己随便设定的??, i* U" P8 m6 q, |; B
    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.3 k: S% _# H8 t! w! n* ]
    F是目标最优值,T为最优路线。. e6 J3 D$ Z5 e
    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。
    # s! l; J% \( s' h$ o+ `7 y% K5 h/ {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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