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发表于 2020-6-1 08:24
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问题:+ S. i* b: h, d
某公司指派n个员工到n个城市工作(每个城市单独一人),希望使所花费的总电话费用尽可能少。n个员工两两之间每个月通话的时间表示在下面的矩阵的上三角部分(因为通话的时间矩阵是对称的,没有必要写出下三角部分),n个城市两两之间通话费率表示在下面的矩阵的下三角部分(同样道理,因为通话的费率矩阵是对称的,没有必要写出上三角部分). 试求解该二次指派问题。
; I" V! \- J; @2 I- C& M0 5 3 7 9 3 9 2 9 0;1 e- `" E# w8 A( l9 E; F& |
7 0 7 8 3 2 3 3 5 7;$ o0 x9 c# H# [
4 8 0 9 3 5 3 3 9 3;
3 S* t; \& Y( w# }6 2 10 0 8 4 1 8 0 4;# e, n3 \& A+ F/ ~. c2 R- P$ S
8 6 4 6 0 8 8 7 5 9;( I6 h7 h4 D+ F* Y% j
8 5 4 6 6 0 4 8 0 3;
, S# k6 [0 r9 T8 6 7 9 4 3 0 7 9 5;
4 Y, g8 r: t( x& X2 ]9 a; C6 8 2 3 8 8 6 0 5 5;# B: n2 c/ b8 [, i
6 3 6 2 8 3 7 8 0 5;, f. e, o2 G" T$ J# b5 }
5 6 7 6 6 2 8 8 9 0;
7 ]4 I" K+ i5 Y9 K8 t* ^3 o/ e3 [& T/ e! _ j$ b& W
答案 :
* C6 n8 a9 x& R7 I工人2指派给城市1,工人7指派给城市2,工人4指派给城市3,工人9指派给城市4,工人8指派给城市5,工人5指派给城市6,工人6指派给城市7,工人3指派给城市8,工人1指派给城市9,工人10指派给城市10时,可取得最小费用每月1142.00元。
% a# G, f2 Q" p1 l3 bmatlab源程序:1 P5 f9 R7 s. y6 y' O
%遗传算法" A' W1 |) f, \- x2 L. x+ H
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
3 g0 o* y2 E6 S$ hM=[0 5 3 7 9 3 9 2 9 0;
; D% t! N! X4 i% i. S% T 7 0 7 8 3 2 3 3 5 7;
- ?' c! |, m y) X 4 8 0 9 3 5 3 3 9 3;
+ e8 T) {. Z# W* s; F 6 2 10 0 8 4 1 8 0 4;. {1 i! L7 x& x* ~
8 6 4 6 0 8 8 7 5 9;4 L8 s; \: Q, C. h1 r! e0 _3 w# T
8 5 4 6 6 0 4 8 0 3;, E/ s, J# G+ K' c- _
8 6 7 9 4 3 0 7 9 5;; D4 k0 Y7 Z+ S) z% j
6 8 2 3 8 8 6 0 5 5;, ?! v# s, |9 x3 Y3 j% s
6 3 6 2 8 3 7 8 0 5;# n9 o. g- n- @/ @6 F
5 6 7 6 6 2 8 8 9 0;];. o7 b9 v' l" @- n
M1=M; %员工间每月通话时间矩阵7 f' s/ R% m( [* B+ ~
for i=1:10
/ o& m: o! B) h1 e) z' B1 D for j=i+1:10. w+ z! W; O9 d
M1(j,i)=M(i,j);
0 c( N- v4 c& U$ y6 O; Z end
9 F/ ?9 X. \2 h6 M+ C4 Oend" V% D1 g( u. q8 o4 w& c
M2=M; %两地间通话费率矩阵
- j$ X! ?: u, h% V8 P! B" p! Nfor i=1:10
, {7 e/ b* G, D* t! O0 ?+ m for j=i+1:10
! A" I/ K, D/ ]5 V0 O; P M2(i,j)=M(j,i);
0 k) L0 v! ?" I; R1 t( Y end
# W# X' W# W8 e8 q5 Z6 eend
3 q" l9 J; t8 Q0 x%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%2 Y9 c; \; T$ C: O: a
%初始化种群
, ?3 j) Z* |8 L7 mnum=10; %种群数量
* `7 M! ?) ^) \; M; c7 t) A9 ^% qcode=10; %染色体长2 ]' U# Z- u5 v+ I1 s& ?1 A
dai=100; %遗传代数2 {: ] G# M. M' \* q
inter=0.8; %交叉率, e, |# Q+ B& x' ?4 l
byl=0.8;
; L& A* W. K: d. C% Q%A=randperm(num*code);
! A6 K4 h9 n, I+ F/ a# `for i=1:num8 y: b$ d5 `5 T# N9 ]
V(i,:)=randperm(10);. F+ U# u$ R' i! |/ d# T
end
* ^9 C# q; j/ L& e5 C! Y%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%/ P, A0 _# m0 P5 q: z7 a
for gen=1:dai
! n i6 m7 ^2 s# o+ @, Z/ ^
- ^" ?8 R; @" c+ }" C2 ?' F' r, s1 q %评估. R$ R# @0 W2 k3 k8 z c3 z
[num1,lin]=size(V);( @" P+ S, C- X- V
eval=zeros(num1,1);
3 F8 g3 e7 P1 w$ m o/ B9 ]/ X1 } for i=1:num1
5 m- n9 I* H0 a for j=1:code-1
/ r# ?% L' p* V' Y! c for k=j+1:code
% t$ X4 D: p: J1 g eval(i)=M1(V(i,j),V(i,k))*M2(j,k)+eval(i);
( l7 g" q5 B6 p6 p @/ ^% I/ {# K, V end
' e/ V9 d9 i, M' M end
v/ I7 G7 o: c! y end
7 v5 m# }9 J) Y9 G2 z %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
; T9 A, |$ `5 q" _0 K" j, _ %选择
8 \9 k( Z! I3 y' h+ d [eval1,ind]=sort(eval);
# ^& A h* z8 e" O% {1 i$ Q V1=V;
+ k9 L" |0 L" i V=zeros(num,code);1 D7 H% u' U2 J4 o/ D2 ^+ ]! u
for i=1:num$ i+ Y- v+ ]$ C, U
V(i,:)=V1(ind(i),:);
) x9 `8 D/ \9 H$ T; J/ x end
3 X' x, r- b' ` R5 { `' e0 i %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
! m( R) k/ F: [1 S' l
1 q0 L( h9 z( l% x %交叉) o; F% |; C! N" v
V1=V;# p& b% h2 O& W0 I7 ~ @0 c, i1 h
panduan=rand(fix(num),1); %判断是否进行交叉8 ~+ q. { G" D4 D
for i=1:fix(num);( d1 N& [8 R3 X- M9 a9 G# g4 Q% g
if panduan(i)<inter %在交叉概率内进行交叉3 G, f% @0 J: q( U( w
V2=zeros(1,code); %记录交叉后的染色体
8 e% C3 ~9 c5 [! s! e8 Q- V9 | h=randperm(num); %随机取两个做交叉h(1)h(2)
: |$ t" C" l2 A% ?5 }9 G6 O a=zeros(code,1); %记录未使用的位置
. c4 y# d2 k( t9 j( [ b=zeros(code,1); %记录未使用的数字
: Z+ B/ t( I: j; j# ^ ?; c. c %在双亲中随机选择基因8 R7 y1 d9 q: h# f4 s6 `% F! e2 X
for i=1:code
4 W8 I2 J0 _& e( d4 N) Y h2=randperm(2); %在双亲中随机选择
4 k" t" b% Q8 A$ B if b(V1(h(h2(1)),i))==0
9 s2 |. Y1 E D r) Z V2(i)=V1(h(h2(1)),i); b(V1(h(h2(1)),i))=1; a(i)=1;
# n4 m! r( g0 Y, j7 e end
, c, R' _' R" o; t end* {& W2 e u' ]
1 f4 U' z) T* b" U5 H! e
%随机分配未使用数字和位置
( [* X, S. O& \2 W3 k; ^" ~ h1=randperm(code); %记录未使用的数字+ n2 k5 `+ u6 C7 Q) ]/ O" x3 L
for i=1:code! o$ e- s$ t0 o8 v7 D
for j=1:code s4 p& O$ ~8 F/ {
if b(i)==1&&h1(j)==i
+ o, m2 S2 C* G( Y; I2 ]* w# a h1(j)=0;break" w* y: @: x# P
end( m: g( z* q% P7 s, o0 p; S& d" @ i
end
7 ?- J0 s4 e, r; p& V, X end# {+ H4 Q5 V- a' z5 z) ^# u) _
2 o+ L) j0 R" l7 i1 p
for i=1:code. U- Z& [, Z% j8 w- R
if V2(i)==06 I2 [0 a7 u- O4 s$ V$ z& g& f
for j=1:code
/ ^" {3 y6 ~* f# h2 R) _2 C$ P if h1(j)~=0) _! e, m/ i2 I. x m( |
V2(i)=h1(j);h1(j)=0;break
, @; S0 ]: S f4 C end) V! v% Y8 W6 h3 ] u- j C
end1 C. F4 h; l7 `( m' B& q
end
& \; x1 i# g2 m6 U$ z F3 |, { end' ?7 n3 n9 n l" n
V=[V;V2];
( t! h6 y8 W; E, ~ end
7 \4 m1 o7 {1 }4 C Z1 D' ?6 b9 w& y end! Y( L) P6 a* i: W! S# A0 J7 h4 i' k: P
- ]' R6 G1 x( c/ V' D+ A, E C* x
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
7 L. Z7 r5 T; {6 L0 u+ [3 U %变异; f* Q# x- [2 b9 ^% B
V1=V;# a$ ?! r/ T" p2 f; y
[num1,lin]=size(V);
! R- q& `, Z7 n x3=rand(num1,1);
5 ^) Q# E2 {- @+ C5 z for i=num1
& X# L7 p W7 o if x3(i)<byl %变异率# ?5 a6 X$ J& J) O4 G# a# u
h2=randperm(code);6 ?9 U. ?+ |' o; ?) N
V(i,h2(1))=V1(i,h2(2));
9 [7 h3 w! B2 }0 g4 n V(i,h2(2))=V1(i,h2(1));4 m! ?5 N C/ ], @( F6 m7 V
end
1 C z1 Y3 Z8 ?% c* i9 D; V end
p0 c/ [* d/ A' w* {: Oend; ?4 \) t) \+ C' U3 n% A
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
$ Y0 Z9 t" z2 X6 M% B1 k5 }: j0 E6 ?: T
%对最终种群进行评估
4 b: W& M% `: P. g[num1,lin]=size(V);' b8 K* w% q$ M9 k8 \
eval=zeros(num1,1);
5 F |) m1 E0 W5 P' h6 m7 Kfor i=1:num1
0 h V- [6 o# d u( W4 Q for j=1:code-1, T0 |0 v; g$ V A) L, b. R
for k=j+1:code
! b7 y, L- G; P' k$ i( k eval(i)=M1(V(i,j),V(i,k))*M2(j,k)+eval(i);
, L" g4 g+ l& Q7 E, c. j5 q$ k( } end4 ]$ R. _/ g/ j3 N
end
3 l% ^. `8 f% p/ wend* X) F9 h, l( ]" @0 c
8 ^+ x% O, q5 Q4 {7 Q2 O7 n |
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