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遗传算法的一个代码

　　size=(double)(wx*wy);
　　num=(int)(size/40.0);
　　if(num>MAX_POP) num=MAX_POP;
　　for(i=0;i<num;i++)
　　{
　　find_empty(&x,&y);
　　world[x][y]=4;
　　}
　　num=(int)(size/5.0);
　　if(num>MAX_FOOD) num=MAX_FOOD;
　　for(i=0;i<num;i++)
　　{
　　ok=0;
　　while(ok==0)
　　{
　　x=random(wx);y=random(wy);
　　if((world[x][y]!=4) &&
　　(world[x][y-1]==4 || world[x][y+1]==4 ||
　　world[x-1][y]==4 || world[x+1][y]==4))
　　{ world[x][y]=4;
　　ok=1;
　　}
　　}
　　}
　　for(y=0;y<wy;y++)
　　for(x=0;x<wx;x++)
　　if(world[x][y]==0)
　　{
　　num=0;
　　for(i=-1;i<=1;i++)
　　for(j=-1;j<=1;j++)
　　if(get_world(x+j,y+i)==4)
　　num++;
　　if(num>=6) world[x][y]=4;
　　}
　　/* 设定生物 */
　　num=(int)(size*R_LIFE);
　　for(i=0;i<num;i++)
　　{ find_empty(&x,&y);
　　world[x][y]=random(2)+1;
　　}
　　/* 设定食物 */
　　num=(int)(size*R_FOOD);
　　for(i=0;i<num;i++)
　　{
　　find_empty(&x,&y);
　　world[x][y]=3;
　　}
　　}
　　void load_world_file() /* 读取虚拟环境数据文件设定 */
　　{
　　FILE *fopen(),*fpt;
　　char st[100],c;
　　int i,j;
　　if((fpt=fopen("\ga\world","r"))==NULL) exit(-1);
　　else
　　{
　　fscanf(fpt,"%d",&wx);
　　fscanf(fpt,"%d",&wy);
　　for(i=0;i<wy;i++)
　　for(j=0;j<wx;j++)
　　fscanf(fpt,"%d",&world[j] [ i]);
　　fclose(fpt);
　　}
　　}
　　int get_world(x,y) /*坐标(x,y)处环境值 */
　　int x,y;
　　{
　　if(x>=0 && x<wx && y>=0 && y<wy)
　　return(world[x][y]);
　　else
　　return(-1);
　　}
　　int decode_gene(n,sb,bw) /* 第n个个体基因型解码 */
　　int n,sb,bw; /* sb开始位 bw位长 */
　　{
　　int i,sum;
　　sum=0;
　　for(i=sb;i<sb+bw;i++)
　　sum=sum*2+gene[n] [ i];
　　return(sum);
　　}
　　void move_pos(n,x1,y1,x2,y2) /* 个体n从(x1,y1)移动到(x2,y2) */
　　int n,x1,y1,x2,y2;
　　{
　　int sp,loss;
　　loss=decode_gene(n,12,1)+1; /* 移动消耗 */
　　iatr[n][2]=iatr[n][2]-loss; /* 内部能量更新 */
　　if(iatr[n][2]<=0) remove_life(n);
　　else
　　{
　　/* 个体属性更新 */
　　iatr[n][0]=x2;iatr[n][1]=y2; /* x,y坐标更新 */
　　/* 显示更新 */
　　sp=gene[n][0]+1;
　　g_disp_unit(x1,y1,0); /* 当前位置(x,y)图形消除 */
　　world[x1][y1]=0;
　　g_disp_unit(x2,y2,sp); /* 新位置图形表示 */
　　world[x2][y2]=sp;
　　}
　　}
　　void move_randomly(n) /* 个体n按照移动模式随机移动 */
　　int n;
　　{
　　/* 基本移动模式1 */
　　int pat1[8][2]={{1,0},{1,1},{0,1},{-1,1},
　　{-1,0},{-1,-1},{0,-1},{1,-1}};
　　/* 基本移动模式2与3 */
　　int pat2_3[2][4][2]={{{1,0},{0,1},{-1,0},{0,-1}},
　　{{1,1},{-1,1},{-1,-1},{1,-1}}};
　　int pat,x1,y1,x2,y2,rndnum;
　　pat=decode_gene(n,7,2);
　　/* pat(0,1,2,3): 表示基本移动模式 */
　　x1=iatr[n][0]; /* 当前x坐标 */
　　y1=iatr[n][1]; /* 当前y坐标 */
　　if(pat<=1) /* 基本移动模式1 */
　　{
　　rndnum=random(8);
　　x2=x1+pat1[rndnum][0]; /* 移动目的点x坐标 */
　　y2=y1+pat1[rndnum][1]; /* 移动目的点y坐标 */
　　}
　　else /* 基本移动模式2与3 */
　　{
　　rndnum=random(4);
　　x2=x1+pat2_3[pat-2][rndnum][0];
　　y2=y1+pat2_3[pat-2][rndnum][1];
　　}
　　if(x2>=0 && x2<wx && y2>=0 && y2<wy)
　　if(get_world(x2,y2)==0)
　　move_pos(n,x1,y1,x2,y2);
　　/* 非法目的点的场合不作移动 */
　　}
　　void move_individual(n) /* 个体n移动 */
　　int n;
　　{
　　int cx,cy,dx,dy,sp,vf,sumx,sumy;
　　int i,j,a,sgn[3],num;
　　double vect[8][2]={{1,0},{1,1},{0,1},{-1,1},
　　{-1,0},{-1,-1},{0,-1},{1,-1}};
　　double vx,vy,d1,d2;
　　double _cos,cos_max;
　　cx=iatr[n][0]; /* 当前x坐标 */
　　cy=iatr[n][1]; /* 当前y坐标 */
　　sp=decode_gene(n,0,1)+1; /* 生物种1和2 */
　　for(i=0;i<3;i++) /* 移动特点CM */
　　{
　　sgn [ i]=decode_gene(n,9+i,1);
　　if(sgn [ i]==0) sgn [ i]=-1;
　　}
　　sumx=0;sumy=0;num=0;
　　vf=decode_gene(n,5,2)+1; /* 视野 */
　　for(i=-vf;i<=vf;i++)
　　for(j=-vf;j<=vf;j++)
　　{
　　if(i!=0||j!=0)
　　{
　　a=get_world(cx+j,cy+i);
　　if(a==1||a==2) /* 生物 1和2 */
　　{ num++;
　　if(a==sp) /* 同种生物 */
　　{
　　sumx=sumx+sgn[0]*j;
　　sumy=sumy+sgn[0]*i;
　　}
　　else /* 异种生物 */
　　{
　　sumx=sumx+sgn[1]*j;
　　sumy=sumy+sgn[1]*i;
　　}
　　} else
　　if(a==3||a==5) /* 食物 */
　　{
　　num++;
　　sumx=sumx+sgn[2]*j;
　　sumy=sumy+sgn[2]*i;
　　}
　　}
　　}
　　if(num!=0) /* 视野内有其他生物和食物时 */
　　{
　　vx=(double)sumx/(double)num;
　　vy=(double)sumy/(double)num;
　　if(vx!=0||vy!=0)
　　{
　　cos_max=-1.0;
　　j=0;
　　for(i=0;i<8;i++)
　　{
　　d1=sqrt(vx*vx+vy*vy);
　　d2=sqrt(vect [ i][0]*vect [ i][0]+vect [ i][1]*vect [ i][1]);
　　_cos=(vx*vect [ i][0]+vy*vect [ i][1])/d1/d2;
　　if(_cos>cos_max)
　　{
　　cos_max=_cos;j=i;
　　}
　　}
　　dx=cx+(int)vect[j][0];
　　dy=cy+(int)vect[j][1];
　　if(dx>=0 && dx<wx && dy>=0 && dy<wy)
　　if(world[dx][dy]==0)
　　move_pos(n,cx,cy,dx,dy);
　　}
　　else move_randomly(n);
　　}
　　else move_randomly(n);
　　/* 视野内有其他生物和食物时 */
　　}
　　void act1_attack(n) /* 个体 n攻击行动范围内的其他生物个体 */
　　int n;
　　{
　　int sft[8][2]={{1,0},{1,1},{0,1},{-1,1},
　　{-1,0},{-1,-1},{0,-1},{1,-1}};
　　int x1,y1,x2,y2,n2;
　　int found,rndnum;
　　double attack1,attack2,sa1,sa2,da1,da2,rnd1,rnd2,La1,La2;
　　x1=iatr[n][0];y1=iatr[n][1];
　　/* 获得攻击对象的坐标(x2,y2) */
　　found=0;
　　while(found==0)
　　{
　　rndnum=random(8);
　　x2=x1+sft[rndnum][0];
　　y2=y1+sft[rndnum][1];
　　if(get_world(x2,y2)==1||get_world(x2,y2)==2)
　　found=1;
　　}
　　/* 检查攻击对象个体号n2 */
　　found=0;n2=0;
　　while(found==0)
　　{
　　if(iatr[n2][0]==x2 && iatr[n2][1]==y2 && iflg[n2]==1)
　　found=1; else n2++;
　　}
　　/* 计算双方的 Attack量 */
　　sa1=(double)decode_gene(n,19,3);
　　da1=(double)decode_gene(n,22,3);
　　sa2=(double)decode_gene(n2,19,3);
　　da2=(double)decode_gene(n2,22,3);
　　rnd1=(double)random(1001)/1000.0;
　　rnd2=(double)random(1001)/1000.0;
　　attack1=(double)iatr[n][2]+sa1*20.0/7.0*rnd1+da1*20.0/7.0*rnd2;
　　rnd1=(double)random(1001)/1000.0;
　　rnd2=(double)random(1001)/1000.0;
　　attack2=(double)iatr[n2][2]+sa2*20.0/7.0*rnd1+da2*20.0/7.0*rnd2;
　　/* 减少内部能量 */
　　La1=decode_gene(n,25,3);
　　La2=decode_gene(n2,25,3);
　　rnd1=(double)random(1001)/1000.0;
　　iatr[n][2]=iatr[n][2]-(int)((double)La1*rnd1);
　　rnd2=(double)random(1001)/1000.0;
　　iatr[n2][2]=iatr[n2][2]-(int)((double)La2*rnd2);
　　if(attack1>=attack2) /* 胜者: n 败者:n2 */
　　iatr[n2][2]=iatr[n2][2]-40;
　　else /* 胜者: n2 败者:n */
　　iatr[n][2]=iatr[n][2]-40;
　　if(iatr[n][2]<=0) remove_life(n);
　　if(iatr[n2][2]<=0) remove_life(n2);
　　}
　　void act2_eat(n) /* 个体n获取行动范围内的食物 */
　　int n;
　　{
　　int sft[8][2]={{1,0},{1,1},{0,1},{-1,1},
　　{-1,0},{-1,-1},{0,-1},{1,-1}};
　　int x1,y1,x2,y2,n2,ef;
　　int found,rndnum;
　　x1=iatr[n][0];y1=iatr[n][1];
　　/* 获取食物位置(x2,y2) */
　　found=0;
　　while(found==0)
　　{
　　rndnum=random(8);
　　x2=x1+sft[rndnum][0];
　　y2=y1+sft[rndnum][1];
　　if(get_world(x2,y2)==3||get_world(x2,y2)==5)
　　found=1;
　　}
　　/* 增加内部能量 */
　　ef=decode_gene(n,28,4); /* 食物吸取效率 */
　　iatr[n][2]=iatr[n][2]+(int)(40.0*(50.0+(double)ef*50.0/15.0)/100.0);
　　if(iatr[n][2]>100) iatr[n][2]=100;
　　/* 检查食物号n2 */
　　found=0;n2=0;
　　while(found==0)
　　{
　　if(fatr[n2][0]==x2 && fatr[n2][1]==y2 && fflg[n2]==1)
　　found=1; else n2++;
　　}
　　remove_food(n2);
　　}
　　void act3_makechild(n) /* 个体n与行动范围内的其他生物个体交配产生子个体 */
　　int n;
　　{
　　int i,j,k,x,y,x2,y2,found,n2,trial;
　　int x3,y3;
　　double rnd;
　　if(pop_size+1<=MAX_POP)
　　{
　　x=iatr[n][0];y=iatr[n][1];
　　found=0;
　　while(found==0)
　　{
　　x2=x+random(3)-1;
　　y2=y+random(3)-1;
　　if(x2!=x||y2!=y)
　　if(get_world(x2,y2)==gene[n][0]+1);
　　found=1;
　　}
　　/* 检查交配对象个体号n2 */
　　found=0; n2=0;
　　while(found==0)
　　{
　　if((iatr[n2][0]==x2 || iatr[n2][1]==y2) && iflg[n2]==1)
　　found=1; else n2++;
　　if(n2>=pop_size-1) return;
　　}
　　/* 确定产生个体位置 */
　　found=0;trial=0;
　　while(found==0 && trial<50)
　　{
　　i=random(3)-1;j=random(3)-1;
　　k=random(2);
　　if(k==0) { x3=x+i;y3=y+j;}
　　else { x3=x2+i;y3=y2+j;}
　　if(get_world(x3,y3)==0) found=1;
　　trial++;
　　}
　　if(found==1)
　　{
　　/* 个体 n与个体 n2产生子个体 */
　　pop_size++;
　　/* 均匀交叉 */
　　uni_crossover(gene,n,n2,pop_size-1,0.5,G_LENGTH);
　　/* 变异 */
　　for(i=1;i<G_LENGTH;i++)
　　{
　　rnd=random(10001)/10000.0;
　　if(rnd<=MUTATION)
　　if(gene[pop_size-1] [ i]==1)
　　gene[pop_size-1] [ i]=0;
　　else gene[pop_size-1] [ i]=1;
　　}
　　/* 交配后父个体能量减少 */
　　iatr[n][2]=iatr[n][2]-45;
　　if(iatr[n][2]<=0) remove_life(n);
　　iatr[n2][2]=iatr[n2][2]-45;
　　if(iatr[n2][2]<=0) remove_life(n2);
　　/* 子个体属性输入 */
　　iatr[pop_size-1][0]=x3;
　　iatr[pop_size-1][1]=y3;
　　iatr[pop_size-1][2]=100;
　　iatr[pop_size-1][3]=0;