模拟退火算法.cpp

简洁得模拟退火算法

/*************************************************************
****              本程序是实现了模拟退火算法			******		
****		利用模拟退火算法,求出某函数的最小小值       ******
****				  编写者: 张庆贤					******
***************************************************************/
#include "iostream.h"
#include "stdlib.h"
#include "stdio.h"
#include "math.h"
/********************************
	定义常量
********************************/
#define MAX_TP  20000000  //最高温度
#define MIN_TP  1		  //控制的最低温度
#define LENGTH 0.01			//步长,各个函数不一样,
#define BK 0.1				//B常数
#define AF 0.95				//温度变化速率
#define debuge 1			//调试信息的控制

/***********************************
		目标函数
************************************/
double fun(double x)
{
	int a,b,c;
	a=-4;
	b=-8;
	c=-12;
	return (a*x*x+b*x+c);
}
/***********************************************
		模拟退火算法
************************************************/
double sa()
{
	double old_x,new_x;//变量
	double tempt=MAX_TP;
	double old_eg,new_eg;//能量函数
	double dx;		//符号
	//随机的产生一个初试值
	old_x=(double)(rand()%2);
	old_eg=fun(old_x);
	/*************************
			逐渐降温的过程
	**************************/
	while(tempt>MIN_TP)
	{
		dx=(double)(rand()%3);
		if(dx>1.5)
			dx=1;
		else
			dx=-1;
		//length=(float(rand()%30))/60;
		//做调试的时候用的输出
		//cout<<"  length="<<dx*length;
		//***************************
		new_x=(double)(old_x+dx*LENGTH);
		new_eg=fun(new_x);
		if((old_eg-new_eg)<0)
		{
			old_x=new_x;
			old_eg=new_eg;
		}
		else
		{
			double rd=(double)(rand()%100);
			double p;
			/**************************************
				在本程序中有加0.8有一定的理论依据
			**************************************/
			rd=rd/100+0.8;
			
			p=exp(-(old_eg-new_eg)/(BK*tempt));
			//**************************************
#if debuge
	cout<<"		rd="<<rd<<"   p="<<p<<'\n';
#endif
			//*****************************************
			if(p>rd)
			{
				//接受不正常情况下的扰动
				old_x=new_x;
				old_eg=new_eg;
			}
			else
			{
				
			}
		}
		/************************************
			     	降温
		************************************/
		if(old_x!=new_x)
		{
			tempt=tempt*AF;
		}
//**************************************
#if debuge
	cout<<"  old_x="<<old_x<<'\n';
	cout<<"fun="<<fun(old_x)<<'\n';
#endif
//***************************************
	}
	return(old_x);
}
void main()
{
	double a;
	a=sa();
	cout<<"the min "<<fun(a)<<'\n';
	cout<<"min x="<<a;
}