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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,。
    $ N, g" r  c8 J
    $ w/ j5 r1 Y: {; c7 R# H" S$ ~0 V5 W4 U A=xlsread('33点矩阵s上三角');2 Z6 E$ Y  X" i% `( Y) g2 k
    >> for i=1:33;
    + |: O) [- X6 n5 J       for j = 1:33) C$ d% Y* ]( _
                       if i<j
      ?2 }7 f3 V: D( P                 temp(i,j)=A(i,j);
    ; w; q7 q( ~4 z& c$ {                 A(j,i)=temp(i,j);! h$ j% I' c$ y5 d0 X9 z
                       end   
    . b8 n5 w8 }/ i) g                 if isnan(A(i,j))
    4 M- x7 S" ?! [5 O                 A(i,j)=inf;
    & U& _2 Y  p1 m                 end
    # [7 A3 T( W4 {# U         
    4 g/ H# J& H9 {* ~2 [: |9 t# e    end' a( m! }3 \. U8 I1 T
    end1 a2 b/ c0 W! ~' {; Q: v+ n
    . ]9 t* L4 ^; k* a2 W, c+ ^& K
    4 E- K  m1 \# H" y
    这样A为邻接矩阵了。然后运行百度的代码:" B$ A, p  S7 O/ m) F% X. s

    9 `! H) w8 ]7 m& v6 Z# O. j6 K' l; w8 T. @
    function [f,T]=TSPSA(d,t0,tf)$ y5 Q- W2 @; f1 h* B# H- [3 ~0 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
    : x  D. K7 P8 t2 X7 w$ n0 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4 ]/ D) c8 H( q1 }
    [m,n]=size(d);
    % {2 ~# P0 d& j( u1 F9 `* m- z: F* {+ L* |L=100*n;
    * w- F! y$ b) q& u8 ?t=t0;/ H* n" _/ x+ z& ?; C" ]
    pi0=1:n;  ?6 K! H& T" p- Q6 T
    min_f=0;
    . T% ^6 ^4 Q& m  jfor k=1:n-1- b, m  n9 Z" b$ `4 Z
    min_f=min_f+d(pi0(k),pi0(k+1));
    2 f# Q  _% `, `/ Oend" B- f: @; |& }
    min_f=min_f+d(pi0(n),pi0(1));
    0 i" F6 K8 P& s* u/ Kp_min=pi0;
    : S* F, b9 \1 j9 jwhile t>tf. p- x* A) U5 G3 C/ Z
    for k=1:L;
    / b9 \( n$ f9 @0 M3 g5 ckk=rand;3 @  a" S9 M1 B, G9 w$ k( ]$ n
    [d_f,pi_1]=exchange_2(pi0,d);
    6 ~" o! i- C9 r+ B1 j4 k+ Tr_r=rand; * B" |* v* W: L) @* L
    if d_f<0& {3 [/ X% A9 y  }% M  m5 q) w
    pi0=pi_1;$ V: e" ^: D/ V/ E& \
    elseif exp(d_f/t)>r_r
    $ j8 u" k- ?; spi0=pi_1;
    1 r8 M! q5 b3 |: X" }" F4 Kelse
    9 X$ B6 I" c" i: X8 k5 bpi0=pi0;2 @1 d# O3 {0 F) d
    end
    6 X' ?- h5 m, [/ D3 ^2 d3 v% X; bend
    1 L, W8 y; ]- P1 p9 jf_temp=0;
    ' }  g7 t) y( W- `; t/ G& U  Bfor k=1:n-1
    , t$ G7 \! X. s; i- G) Z9 U) Tf_temp=f_temp+d(pi0(k),pi0(k+1));
    + q9 T: h3 R+ o6 _1 x" n/ ?end6 [. j) h# |% m  j& Y+ a% \- f
    f_temp=f_temp+d(pi0(n),pi0(1));) j. X0 s, z9 i7 F1 b7 }: g1 t
    if min_f>f_temp
    # V$ S" Y2 }0 }min_f=f_temp;4 {7 R* J4 F5 Z: I3 L" N6 E# k
    p_min=pi0;
    , e( d% `4 J- _) }end8 G4 }, q8 b5 W; _0 d. ?. U
    t=0.87*t;' X/ `: E, h5 {3 p
    end
    7 e* _6 u0 T7 n7 U) W, ~/ D% |f=min_f;
    8 W7 F; O! S. E/ X2 @6 JT=p_min;3 |5 Y) d* S+ W: |8 n
    %aiwa要调用的子程序,用于产生新解, ]1 \! @7 Q# @/ ?+ L4 e" R/ j# ?& X
    function [d_f,pi_r]=exchange_2(pi0,d)
    ) H  G; w* b$ U. y3 t! _# k[m,n]=size(d);
    6 s. x) Y' u- D0 Q9 ^" vclear m;
    ; B5 F; r" Y9 eu=rand;9 V* e" d/ x5 Z3 g- M% X
    u=u*(n-2);
    ) r* L4 v; r) K7 _# m/ _6 m* ?u=round(u);
    # W+ v3 d5 _* A& y8 T, iif u<2
    4 g* U: {& O  f6 Vu=2;
    4 L! E% A/ ]; a3 j: B$ g9 Z. lend
    5 Q' Z1 u% |3 A- Y! U3 d) ]if u>n-2
    - k- s6 w. `( r8 @$ w7 au=n-2;' p. R, `0 ]( R
    end
    9 [3 ]: m  D. s& ^: ov=rand;& m, [. T) |# W* b% C  Y; s
    v=v*(n-u+1);
    , L! A: G7 S2 G3 _8 nv=round(v);2 i, {6 }. D: }; @: |1 n" F' }
    if v<10 W( ~" @5 R+ x, g& g7 R
    v=1;- S; L1 y8 r3 h" o* {! v0 r
    end
    ) A5 d* f: Z  ~2 C# mv=u+v;9 `2 }; a; R- m: d. y
    if v>n
      X1 G" R2 q# Jv=n;
    ) e, o5 U8 \9 X2 r& z- i8 }7 O$ R' bend
    & \* Z3 a% H! o" P5 P" p9 tpi_1(u)=pi0(v);
    % b) N" H8 r" L, Vpi_1(v)=pi0(u);" P% G6 c( Q+ d  n2 ~+ a
    if u>19 m, D2 o0 K" x! `
    for k=1:u-1
    % S" V, y( s4 Q3 F/ g0 Upi_1(k)=pi0(k);
    + W" _' x; q9 t2 Jend
    4 ?& r7 M6 ]# W9 Send# k' g' v, y6 Q" p
    if v>(u+1)
    ( g* a, u+ e  z  e  h; Xfor k=1:v-u-1
    * t: l) Q* W; z) H. Z+ ~; @: epi_1(u+k)=pi0(v-k);+ d1 x  }% Y% P5 a( ]3 o4 N' [, r! G
    end, }& u0 V9 }& K8 |) a" v6 R7 j
    end
    * n) i9 H+ s4 \5 p! t! \9 S! O) Bif v<n6 e; k( K) C2 r% G% w0 H
    for k=(v+1):n
    0 R( c4 J+ R! ?2 Wpi_1(k)=pi0(k);
      |& P2 K6 w2 u4 ~  ]3 b; c. C6 Yend
    & s( V' V5 I' Send
    * m4 C5 b- |, G* i& b7 X) cd_f=0;5 ^& p' f: z6 s& w
    if v<n
    & f# M! \" h. n- q6 _d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(v+1));
    6 K. A  d7 N$ e$ Y" a4 hfor k=(u+1):n
    ! a- f" N$ }' j: G4 md_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));
    4 @: f# b% P" g) S. S' uend
    * c: a2 Q! }, ?2 ^d_f=d_f-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(v+1));
    # j5 i0 q( o' I0 ofor k=(u+1):n
    , O$ Z3 w; |& Id_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));) N1 \* ~/ w1 s2 Z+ C" S& }4 K0 U- B
    end
    ( A  k7 r7 |# j/ b7 Kelse) H' j. L/ q3 ]8 T) _! y! }8 p/ F4 N
    d_f=d(pi0(u-1),pi0(v))+d(pi0(u),pi0(1))-d(pi0(u-1),pi0(u))-d(pi0(v),pi0(1));
      C. O* t; Q% r3 Gfor k=(u+1):n
    3 q; z# z6 u; e& [8 _; Md_f=d_f+d(pi0(k),pi0(k-1));4 f1 o4 H! P5 O0 J' ^
    end
    ) n( \& M/ D! B. h# mfor k=(u+1):n
    . f2 p5 S* ^1 p+ G. |4 Sd_f=d_f-d(pi0(k-1),pi0(k));0 M3 r0 X* z5 g6 }' }  X, v
    end
    " h/ ]9 {$ _7 V$ f; I; dend$ u1 b6 [3 w( z' g% z
    pi_r=pi_1;4 W8 u3 B3 ~& V" I9 U- t" h

    $ l8 y/ s7 ~1 a6 `# G得到:$ f4 t7 y5 x' d' ~" F0 x# J* F
      [f,T]=TSPSA(A,0,99)2 Z, `* z/ t  j7 Q& p2 b
    3 ]* x7 t9 W' P4 V! _! {* p
    f =
    9 l& f* R+ N' \3 I9 v7 O
    $ g+ Y7 O# _; Y$ B   Inf
    / X4 o- H% n2 M% D8 b4 s
    $ L  i' B, p6 F% P" M- x
    * T- r8 G" y) I6 _T =
    6 H) X* I( S! A. ]/ h, ^9 [6 E2 ]
    7 O- _7 Q1 }9 y8 {! y  Columns 1 through 18
    * y4 s7 q  F% J, F- C' b9 l9 `% M( X% c5 O; T7 I" A
         1     2     3     4     5     6     7     8     9    10    11    12    13    14    15    16    17    18
    2 c$ m7 B$ i# q" `  e1 t/ L7 K
    6 e; M9 ]  T! ]0 v3 A  Columns 19 through 33; S* f/ B$ y7 J2 @/ \9 [9 t  D2 D
    4 v$ g) N6 D" S0 Y2 a1 @1 @
        19    20    21    22    23    24    25    26    27    28    29    30    31    32    33* z3 [& o( J1 \/ F( a) @: q) w9 w# X
    $ D. z9 g9 w8 m* I8 j; z! i! B
    这个初始,结束温度是自己随便设定的??
    1 B8 S% ]! P$ ]/ f) K6 V5 \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.0 \' x& I9 j& u, o
    F是目标最优值,T为最优路线。
    8 C  Y& _/ y3 v8 c# FF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。
    1 a9 Q; }+ D. ~8 v. 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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