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遗传算法的一个代码

　　#include<stdio.h>
　　#include<stdlib.h>
　　#include<graphics.h>
　　#include<math.h>
　　#include<time.h>
　　#include<string.h>
　　#include "graph.c"
　　/* 宏定义 */
　　#define TL1 20 /* 植物性食物限制时间 */
　　#define TL2 5 /* 动物性食物限制时间 */
　　#define NEWFOODS 3 /* 植物性食物每代生成数目 */
　　#define MUTATION 0.05 /* 变异概率 */
　　#define G_LENGTH 32 /* 个体染色体长度 */
　　#define MAX_POP 100 /* 个体总数的最大值 */
　　#define MAX_FOOD 100 /* 食物总数的最大值 */
　　#define MAX_WX 60 /* 虚拟环境的长度最大值 */
　　#define MAX_WY 32 /* 虚拟环境的宽度最大值 */
　　#define SX1 330 /* 虚拟环境图左上角点x坐标 */
　　#define SY1 40 /* 虚拟环境图左上角点y坐标 */
　　#define GX 360 /* 个体数进化图形窗口的左上角点X坐标 */
　　#define GY 257 /* 个体数进化图形窗口的左上角点Y坐标 */
　　#define GXR 250 /* 个体数进化图形窗口的长度 */
　　#define GYR 100 /* 个体数进化图形窗口的宽度 */
　　#define GSTEP 2 /* 个体数进化图形窗口的X方向步长 */
　　#define R_LIFE 0.05 /* 初期产生生物数的环境比率 */
　　#define R_FOOD 0.02 /* 初期产生食物数的环境比率 */
　　#define SL_MIN 10 /* 个体寿命最小值 */
　　/* 全局变量 */
　　unsigned char gene[MAX_POP][G_LENGTH]; /* 遗传基因 */
　　unsigned char iflg[MAX_POP]; /* 个体死活状态标志变量 */
　　unsigned char fflg[MAX_FOOD]; /* 食物有无状态标志变量 */
　　unsigned char world[MAX_WX][MAX_WY]; /* 虚拟环境的数据 */
　　unsigned char /* 各中行为模式数据 */
　　life1[5][5]={{0,0,1,0,0},{0,1,0,1,0},{1,0,0,0,1},{0,1,0,1,0},{0,0,1,0,0}};
　　unsigned char
　　life2[5][5]={{1,1,1,1,1},{1,0,0,0,1},{1,0,0,0,1},{1,0,0,0,1},{1,1,1,1,1}};
　　unsigned char
　　food1[5][5]={{0,0,0,1,0},{0,0,1,1,0},{0,1,0,1,0},{0,0,1,1,0},{0,0,0,1,0}};
　　unsigned char
　　food2[5][5]={{0,0,0,1,0},{0,0,1,1,0},{0,1,1,1,0},{0,0,1,1,0},{0,0,0,1,0}};
　　int pop_size; /* 个体总数 */
　　int iatr[MAX_POP][4]; /* 个体属性 */
　　/* iatr[][0] 个体当前位置x坐标 */
　　/* iatr[][1] 个体当前位置y坐标 */
　　/* iatr[][2] 内部能量 */
　　/* iatr[][3] 年龄属性 */
　　int food_size; /* 食物总数 */
　　int fatr[MAX_FOOD][4]; /* 食物属性 */
　　/* fatr[][0] 食物当前位置x坐标 */
　　/* fatr[][1] 食物当前位置y坐标 */
　　/* fatr[][2]=0 : 植物性 =1:动物性 */
　　/* fatr[][3] 新鲜程度 */
　　int wx,wy; /* 虚拟环境的长宽度 */
　　void uni_crossover(gene,g1,g2,g3,ratio1,g_length) /* 均匀交叉 */
　　unsigned char *gene; /* 遗传基因 */
　　int g1,g2,g3; /* g1 g2 父个体编号 g3 子个体编号 */
　　double ratio1; /* 父个体g1被选中的概率 */
　　int g_length; /* 个体遗传基因的位长 */
　　{
　　unsigned char *gene1; /* 父1遗传基因的指针 */
　　unsigned char *gene2; /* 父2遗传基因的指针 */
　　unsigned char *gene3; /* 子遗传基因的指针 */
　　double rnd,r1;
　　int i;
　　gene1=gene+g_length*g1;
　　gene2=gene+g_length*g2;
　　gene3=gene+g_length*g3;
　　r1=(int)(10000.0*ratio1);
　　for(i=0;i<g_length;i++)
　　{ rnd=random(10000);
　　if(rnd<=r1) *(gene3+i)=*(gene1+i);
　　else *(gene3+i)=*(gene2+i);
　　}
　　}
　　void g_disp_unit(x,y,n) 
　　/* 绘制虚拟环境的一个单元 */
　　int x,y; /* x=0,1,2....,wx-1; y=0,1,2,....,wy-1 */
　　int n; /* n=0: =1: 生物1 =2:生物2 =3:植物性食物 =4:障碍物 =5:动物性食物 */
　　{
　　int gx,gy,i,j;
　　unsigned char col;
　　gx=SX1+5*x;gy=SY1+5*y;
　　for(i=0;i<5;i++)
　　for(j=0;j<5;j++)
　　{ switch(n)
　　{ case 0: col=0; break;
　　case 1: col=life1[j] [ i]*2; break;
　　case 2: col=life2[j] [ i]*4; break;
　　case 3: col=food1[j] [ i]*6; break;
　　case 4: col=7; break;
　　case 5: col=food2[j] [ i]*11;
　　}
　　g_pset(gx+j,gy+i,col);
　　}
　　}
　　void g_draw_world() /* 显示虚拟环境画面 */
　　{
　　int i,j;
　　for(i=0;i<wy;i++)
　　for(j=0;j<wx;j++)
　　g_disp_unit(j,i,world[j] [ i]);
　　}
　　void g_draw_frame(x1,y1,x2,y2,c1,c2,c3,c4,text)
　　int x1,y1,x2,y2,c1,c2,c3,c4;
　　char *text;
　　{ int n,x3;
　　g_rectangle(x1,y1,x2,y2,c1,1);
　　g_rectangle(x1,y1,x2,y2,c2,0);
　　g_rectangle(x1,y1,x2,y1+16,c3,1);
　　g_rectangle(x1,y1,x2,y1+16,c2,0);
　　n=strlen(text);
　　x3=x1+((x2-x1-n*8)/2);
　　disp_hz16(text,x3,y1,c4);
　　}
　　void g_init_frames() /* 初始化画面 */
　　{
　　int i,j,cx,cy,x,y;
　　char text[17];
　　g_draw_frame(0,0,639,399,15,0,4,15,
　　"基于遗传算法的人工生命模拟");
　　g_draw_frame(0,16,320,170,7,0,8,15,"设定参数");
　　y=48;
　　setcolor(9);
　　disp_hz16("植物食物限制时间",16,y,15);
　　sprintf(text,"%d",TL1);
　　g_text(200,y+8,4,text);
　　y=y+24;
　　setcolor(9);
　　disp_hz16("动物食物限制时间",16,y,15);
　　sprintf(text,"%d",TL2);
　　g_text(200,y+8,4,text);
　　y=y+24;
　　setcolor(9);
　　disp_hz16("植物食物每代生成个数",16,y,15);
　　sprintf(text,"%d",NEWFOODS);
　　g_text(200,y+8,4,text);
　　y=y+24;
　　setcolor(9);
　　disp_hz16("变异概率",16,y,15);
　　i=(int)(MUTATION*100.0);
　　sprintf(text,"%d",i);
　　g_text(152,y+8,4,text);
　　g_draw_frame(0,170,320,399,7,0,8,15,"最佳基因型");
　　x=16;y=194;
　　setcolor(9);
　　disp_hz16("SP:物种号........",x,y,15);y=y+16;
　　disp_hz16("SL:寿命..........",x,y,15);y=y+16;
　　disp_hz16("VF:视野..........",x,y,15);y=y+16;
　　disp_hz16("TM:基本移动模式..",x,y,15);y=y+16;
　　disp_hz16("CM:移动特点......",x,y,15);y=y+16;
　　disp_hz16("LM:移动能耗......",x,y,15);y=y+16;
　　disp_hz16("CA:行动特点......",x,y,15);y=y+16;
　　disp_hz16("CR:善变性........",x,y,15);y=y+16;
　　disp_hz16("SA:攻击速度......",x,y,15);y=y+16;
　　disp_hz16("DA:防御能力......",x,y,15);y=y+16;
　　disp_hz16("LA:攻击能耗......",x,y,15);y=y+16;
　　disp_hz16("EF:食物吸取效率..",x,y,15);y=y+16;
　　g_draw_frame(320,16,639,207,7,0,8,15,"虚拟世界");
　　g_draw_frame(320,207,639,399,7,0,8,15,"世代个体数目变化");
　　}
　　void g_init_graph() 
　　/* 个体数进化图初始化 */
　　{
　　g_rectangle(GX,GY,GX+GXR,GY+GYR,0,1);
　　g_rectangle(GX,GY,GX+GXR,GY+GYR,6,0);
　　setcolor(1);
　　disp_hz16( "生物 1",GX+5,GY-18,15);
　　g_line(GX+90,GY-10,GX+110,GY-10,1);
　　setcolor(4);
　　disp_hz16( "生物 2",GX+120,GY-18,15);
　　g_line(GX+205,GY-10,GX+225,GY-10,4);
　　setcolor(0);
　　disp_hz16("世代数",GX+168,GY+GYR+10,15);
　　g_text(GX-25,GY,0,"100");
　　g_text(GX-14,GY+GYR,0,"0");
　　}
　　void g_plot_population(gen_num,n1,n2,n1old,n2old)
　　int gen_num,n1,n2,n1old,n2old;
　　{
　　int x,y,gx,gy,x_old,y_old;
　　char text[8];
　　if(gen_num%10==0)
　　{
　　x=GX+(gen_num-1)*GSTEP;
　　g_line(x,GY+1,x,GY+GYR-1,1);
　　sprintf(text,"%d",gen_num);
　　if(gen_num<100||gen_num%20==0)
　　g_text(x-8,GY+GYR+5,15,text);
　　}
　　x_old=GX+(gen_num-1)*GSTEP;
　　x=x_old+GSTEP;
　　y_old=GY+GYR-n1old;
　　y=GY+GYR-n1;
　　g_line(x_old,y_old,x,y,1);
　　y_old=GY+GYR-n2old;
　　y=GY+GYR-n2;
　　g_line(x_old,y_old,x,y,4);
　　}
　　void g_disp_genotype() /* 显示最佳个体的遗传基因型 */
　　{
　　int i,j,n0,n1,x,y;
　　unsigned char g[G_LENGTH];
　　unsigned char bits[12][2]=
　　{ {0,0},{1,4},{5,6},{7,8},{9,11},{12,12},{13,15},
　　{16,18},{19,21},{22,24},{25,27},{28,31}};
　　/* 画面消除 */
　　g_rectangle(200,187,319,398,7,1);
　　if(pop_size!=0)
　　{
　　/* 获取各遗传因子 */
　　for(i=0;i<G_LENGTH;i++)
　　{
　　n0=0;n1=0;
　　for(j=0;jif(gene[j] [ i]==0) n0++;
　　else n1++;
　　if(n0>=n1) g [ i]=0; else g [ i]=1;
　　}
　　x=220;
　　for(i=0;i<12;i++)
　　{
　　y=202+i*16;
　　for(j=bits [ i][0];j<=bits [ i][1];j++)
　　if(g[j]==0)
　　g_text(x+(j-bits [ i][0])*16,y,4,"0");
　　else
　　g_text(x+(j-bits [ i][0])*16,y,4,"1");
　　}
　　}
　　}
　　void g_disp_char(x,y,x1,y1,x2,y2,v) 
　　int x,y,x1,y1,x2,y2;
　　unsigned char v;
　　{
　　char c[10];
　　if(x>=x1&& x<=x2-8 && y>=y1 && y<=y2-10)
　　{
　　switch(v)
　　{
　　case 0: strcpy(c,"0");break;
　　case 1: strcpy(c,"+");break;
　　case 2: strcpy(c,"-");break;
　　case 3: strcpy(c,"x");
　　}
　　g_text(x,y,15,c);
　　}
　　}
　　void remove_life(n) /* 消除第n个个体 */
　　int n;
　　{
　　iflg[n]=0;
　　world[iatr[n][0]][iatr[n][1]]=0;
　　g_disp_unit(iatr[n][0],iatr[n][1],0);
　　if(food_size+1<=MAX_FOOD)
　　{
　　food_size++;
　　fatr[food_size-1][0]=iatr[n][0];
　　fatr[food_size-1][1]=iatr[n][1];
　　fatr[food_size-1][2]=1;
　　fatr[food_size-1][3]=0;
　　fflg[food_size-1]=1;
　　world[iatr[n][0]][iatr[n][1]]=5;
　　g_disp_unit(iatr[n][0],iatr[n][1],5);
　　}
　　}
　　void remove_food(n) /* 消除第n个食物 */
　　int n;
　　{
　　fflg[n]=0;
　　world[fatr[n][0]][fatr[n][1]]=0;
　　g_disp_unit(fatr[n][0],fatr[n][1],0);
　　}
　　void make_lives_and_foods() /* 设置虚拟环境中生物与食物 */
　　{
　　int x,y,i,j;
　　pop_size=0;
　　food_size=0;
　　for(y=0;y<wy;y++)
　　for(x=0;x<wx;x++)
　　{
　　if(world[x][y]==1||world[x][y]==2)
　　{
　　if(pop_size+1<=MAX_POP)
　　{
　　pop_size++;
　　/* 生成遗传因子 */
　　gene[pop_size-1][0]=world[x][y]-1;
　　for(i=1;i<G_LENGTH;i++)
　　gene[pop_size-1] [ i]=random(2);
　　/* 设定属性 */
　　iatr[pop_size-1][0]=x;
　　iatr[pop_size-1][1]=y;
　　iatr[pop_size-1][2]=70+random(30);
　　iatr[pop_size-1][3]=random(SL_MIN);
　　}
　　}
　　if(world[x][y]==3||world[x][y]==5)
　　{
　　if(food_size+1<=MAX_FOOD)
　　{
　　food_size++;
　　/* 设定属性 */
　　fatr[food_size-1][0]=x;
　　fatr[food_size-1][1]=y;
　　if(world[x][y]==3)
　　fatr[food_size-1][2]=0;
　　else
　　fatr[food_size-1][2]=1;
　　fatr[food_size-1][3]=random(TL1-1)+1;
　　}
　　}
　　}
　　}
　　void find_empty(x,y) /* 寻找虚拟环境中的空处，返回坐标 */
　　int *x,*y;
　　{
　　int ok;
　　ok=0;
　　while(ok==0)
　　{
　　*x=random(wx);*y=random(wy);
　　if(world[*x][*y]==0) ok=1;
　　}
　　}
　　void make_world() /* 随机设定人工环境 */
　　{
　　int i,j,k,num,x,y;
　　int ok,overlap;
　　char choice[3];
　　double size;
　　wx=0;
　　while(wx<10||wx>MAX_WX)
　　{
　　setcolor(15);
　　disp_hz16("虚拟环境长度(10-60)",10,210,20);
　　gscanf(300,210,4,0,3,"%s",choice);
　　wx=atoi(choice);
　　}
　　wy=0;
　　while(wy<10||wy>MAX_WY)
　　{
　　setcolor(15);
　　disp_hz16("虚拟环境宽度(10-32)",10,240,20);
　　gscanf(300,240,4,0,3,"%s",choice);
　　wy=atoi(choice);
　　}
　　for(i=0;i<wy;i++)
　　for(j=0;j<wx;j++)
　　if(i==0||i==wy-1||j==0||j==wx-1)
　　world[j] [ i]=4;
　　else world[j] [ i]=0;
　　/* 设定障碍物 */