TSP问题遗传算法通用Matlab程序

TSP问题遗传算法通用Matlab程序、

程序一：主程序

%TSP问题（又名：旅行商问题，货郎担问题）遗传算法通用matlab程序 %D是距离矩阵，n为种群个数 %参数a是中国31个城市的坐标

%C为停止代数，遗传到第 C代时程序停止,C的具体取值视问题的规模和耗费的时间而定 %m为适应值归一化淘汰加速指数,最好取为1,2,3,4,不宜太大

%alpha为淘汰保护指数,可取为0~1之间任意小数,取1时关闭保护功能,建议取0.8~1.0之间的值

%R为最短路径,Rlength为路径长度

function [R,Rlength]=geneticTSP(D,a,n,C,m,alpha) [N,NN]=size(D);

farm=zeros(n,N);%用于存储种群 for i=1:n

farm(i,:)=randperm(N);%随机生成初始种群 end

R=farm(1,:); subplot(1,3,1)

scatter(a(:,1),a(:,2),'x') pause(1) subplot(1,3,2) plotaiwa(a,R) pause(1) farm(1,:)=R;

len=zeros(n,1);%存储路径长度

fitness=zeros(n,1);%存储归一化适应值 counter=0;

while counter for i=1:n

len(i,1)=myLength(D,farm(i,:));%计算路径长度 end

maxlen=max(len); minlen=min(len);

fitness=fit(len,m,maxlen,minlen);%计算归一化适应值 rr=find(len==minlen);

R=farm(rr(1,1),:);%更新最短路径

FARM=farm;%优胜劣汰，nn记录了复制的个数

nn=0; for i=1:n

if fitness(i,1)>=alpha*rand nn=nn+1;

FARM(nn,:)=farm(i,:); end end

FARM=FARM(1:nn,:);

[aa,bb]=size(FARM);%交叉和变异 while aa if nn<=2 nnper=randperm(2); else

nnper=randperm(nn); end

A=FARM(nnper(1),:); B=FARM(nnper(2),:); [A,B]=intercross(A,B); FARM=[FARM;A;B]; [aa,bb]=size(FARM); end if aa>n

FARM=FARM(1:n,:);%保持种群规模为n end farm=FARM; clear FARM

counter=counter+1 end

Rlength=myLength(D,R); subplot(1,3,3) plotaiwa(a,R) 程序二：计算邻接矩阵

%输入参数a是中国31个城市的坐标 %输出参数D是无向图的赋权邻接矩阵 function D=ff01(a) [c,d]=size(a); D=zeros(c,c); for i=1:c

for j=i:c

bb=(a(i,1)-a(j,1)).^2+(a(i,2)-a(j,2)).^2; D(i,j)=bb^(0.5); D(j,i)=D(i,j); end end

程序三：计算归一化适应值 %计算归一化适应值的子程序

function fitness=fit(len,m,maxlen,minlen) fitness=len;

for i=1:length(len)

fitness(i,1)=(1-((len(i,1)-minlen)/(maxlen-minlen+0.0001))).^m; end

程序四：交叉和变异的子程序

%交叉算法采用的是由Goldberg和Lingle于1985年提出的PMX(部分匹配交叉) function [a,b]=intercross(a,b) L=length(a);

if L<=10%确定交叉宽度 W=9;

elseif ((L/10)-floor(L/10))>=rand&&L>10 W=ceil(L/10)+8; else

W=floor(L/10)+8; end

p=unidrnd(L-W+1);%随机选择交叉范围，从p到p+W for i=1:W%交叉

x=find(a==b(1,p+i-1)); y=find(b==a(1,p+i-1));

[a(1,p+i-1),b(1,p+i-1)]=exchange(a(1,p+i-1),b(1,p+i-1)); [a(1,x),b(1,y)]=exchange(a(1,x),b(1,y)); end

function [x,y]=exchange(x,y) temp=x; x=y; y=temp;

程序五: 计算路径的子程序

%该路径长度是一个闭合的路径的长度 function len=myLength(D,p) [N,NN]=size(D); len=D(p(1,N),p(1,1)); for i=1:(N-1)

len=len+D(p(1,i),p(1,i+1)); end

程序六：用于绘制路径示意图的程序 function plotaiwa(a,R) scatter(a(:,1),a(:,2),'x') hold on

plot([a(R(1),1),a(R(31),1)],[a(R(1),2),a(R(31),2)]) hold on

for i=2:length(R) x0=a(R(i-1),1); y0=a(R(i-1),2); x1=a(R(i),1); y1=a(R(i),2); xx=[x0,x1]; yy=[y0,y1]; plot(xx,yy) hold on end