c4.cpp

粒子群算法求解TSP问题

　//　#include <stdafx.h>
　　#include <math.h>
　　#include <time.h>
　　#include <iostream>
　　#include <fstream>
　　using namespace std;
　　int c1=2; //加速因子
　　int c2=2; //加速因子
　　double w=1; //惯性权重
　　double Wmax=1; //最大惯性权重
　　double Wmin=0.6; //最小惯性权重
　　int Kmax=110; //迭代次数
　　int GdsCnt; //物资总数
　　int const Dim=10; //粒子维数
　　int const PNum=50; //粒子个数
　　int GBIndex=0; //最优粒子索引
　　double a=0.6; //适应度调整因子
　　double b=0.5; //适应度调整因子
　　int Xup[Dim]; //粒子位置上界数组
　　int Xdown[Dim]=; //粒子位置下界数组
　　int Value[Dim]; //初始急需度数组
　　int Vmax[Dim]; //最大速度数组
　　class PARTICLE; //申明粒子节点
　　void Check(PARTICLE&,int); //约束函数
　　void Input(ifstream&); //输入变量
　　void Initial(); //初始化相关变量
　　double GetFit(PARTICLE&); //计算适应度
　　void CalculateFit(); //计算适应度
　　void BirdsFly(); //粒子飞翔
　　void Run(ofstream&,int=2000); //运行函数
　　//微粒类
　　class PARTICLE
　　{
　　public:
　　int X[Dim]; //微粒的坐标数组
　　int XBest[Dim]; //微粒的最好位置数组
　　int V[Dim]; //粒子速度数组
　　double Fit; //微粒适合度
　　double FitBest; //微粒最好位置适合度
　　};
　　PARTICLE Parr[PNum]; //粒子数组
　　int main() //主函数
　　{
　　ofstream outf("out.txt");
　　ifstream inf("data.txt"); //关联输入文件
　　inf>>GdsCnt; //输入物资总数
　　Input(inf);
　　Initial();
　　Run(outf,100);
　　system("pause");
　　return 0;
　　}
　　void Check(PARTICLE& p,int count)//参数:p粒子对象,count物资数量
　　{
　　srand((unsigned)time(NULL));
　　int sum=0;
　　for (int i=0;i<Dim;i++)
　　{
　　if (p.X>Xup)
　　{
　　p.X=Xup;
　　}
　　else if (p.X<Xdown)
　　{
　　p.X=Xdown;
　　}
　　if (p.V>Vmax)
　　{
　　p.V=Vmax;
　　}
　　else if (p.V<0)
　　{
　　p.V=0;
　　}
　　sum+=p.X;
　　}
　　while (sum>count)
　　{
　　p.X[rand()%Dim]--;
　　sum=0;
　　for (int i=0;i<Dim;i++)
　　{
　　if (p.X>Xup)
　　{
　　p.X=Xup;
　　}
　　else if (p.X<Xdown)
　　{
　　p.X=Xdown;
　　}
　　if (p.V>Vmax)
　　{
　　p.V=Vmax;
　　}
　　else if (p.V<0)
　　{
　　p.V=0;
　　}
　　sum+=p.X;
　　}
　　}
　　}
　　void Input(ifstream& inf) //以inf为对象输入数据
　　{
　　for (int i=0;i<Dim;i++)
　　{
　　inf>>Xup;
　　}
　　for (int i=0;i<Dim;i++)
　　{
　　inf>>Value;
　　}
　　}
　　void Initial() //初始化数据
　　{
　　GBIndex=0;
　　srand((unsigned)time(NULL));//初始化随机函数发生器
　　for (int i=0;i<Dim;i++)
　　{
　　Vmax=(int)((Xup-Xdown)*0.035);
　　}
　　for (int i=0;i {
　　for (int j=0;j<Dim;j++)
　　{
　　Parr.X[j]=(int)(rand()/(double)RAND_MAX*(Xup[j]
　　-Xdown[j])-Xdown[j]+0.5);
　　Parr.XBest[j]=Parr.X[j];
　　Parr.V[j]=(int)(rand()/(double)RAND_MAX*(Vmax[j] -Vmax[j]/2));
　　}
　　Parr.Fit=GetFit(Parr);
　　Parr.FitBest=Parr.Fit;
　　if (Parr.Fit>Parr[GBIndex].Fit)
　　{
　　GBIndex=i;
　　}
　　}
　　}
　　double GetFit(PARTICLE& p)//计算对象适应度
　　{
　　double sum=0;
　　for (int i=0;i<Dim;i++)
　　{
　　for (int j=1;j<=p.X;j++)
　　{
　　sum+=(1-(j-1)*a/(Xup-b))*Value;
　　}
　　}
　　return sum;
　　}
　　void CalculateFit()//计算数组内各粒子的适应度
　　{
　　for (int i=0;i {
　　Parr.Fit=GetFit(Parr);
　　}
　　}
　　void BirdsFly()//粒子飞行寻找最优解
　　{
　　srand((unsigned)time(NULL));
　　static int k=10;
　　w=Wmax-k*(Wmax-Wmin)/Kmax;
　　k++;
　　for (int i=0;i {
　　for (int j=0;j<Dim;j++)
　　{
　　Parr.V[j]=(int)(w*Parr.V[j])
　　+(int)(c1*rand()/(double)RAND_MAX*
　　(Parr.XBest[j]-Parr.X[j])
　　+c2*rand()/(double)RAND_MAX*
　　(Parr[GBIndex].XBest[j]-Parr.X[j]));
　　}
　　Check(Parr,GdsCnt);
　　for (int j=0;j<Dim;j++)
　　{
　　Parr.X[j]+=Parr.V[j];
　　}
　　Check(Parr,GdsCnt);
　　}
　　CalculateFit();
　　for (int i=0;i {
　　if (Parr.Fit>=Parr.FitBest)
　　{
　　Parr.FitBest=Parr.Fit;
　　for (int j=0;j<Dim;j++)
　　{
　　Parr.XBest[j]=Parr.X[j];
　　}
　　}
　　}
　　GBIndex=0;
　　for (int i=0;i {
　　if (Parr.FitBest>Parr[GBIndex].FitBest&&i!=GBIndex)
　　{
　　GBIndex=i;
　　}
　　}
　　}
　　void Run(ofstream& outf,int num)//令粒子以规定次数num飞行
　　{
　　for (int i=0;i<num;i++)
　　{
　　BirdsFly();
　　outf<<(i+1)<<ends< for (int j=0;j<Dim;j++)
　　{
　　outf< }
　　outf<<endl;
　　}
　　cout<<"Done!"<<endl;
　　}