当参加数学建模竞赛时,模拟退火算法是一个常用的解题方法之一。以下是一个简单的模拟退火算法的代码示例,用于解决旅行商问题(TSP):
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import math
import random
def distance(point1, point2):
# 计算两个点之间的欧几里德距离
return math.sqrt((point1[0]-point2[0])**2 + (point1[1]-point2[1])**2)
def tsp_simulated_annealing(points, temperature, alpha, num_iter):
n = len(points)
# 初始化路径顺序
current_order = list(range(n))
random.shuffle(current_order)
best_order = current_order.copy()
# 计算当前路径的总距离
current_distance = sum(distance(points[current_order[i]], points[current_order[i+1]]) for i in range(n-1))
current_distance += distance(points[current_order[n-1]], points[current_order[0]])
best_distance = current_distance
# 模拟退火迭代
for _ in range(num_iter):
# 更新温度
temperature *= alpha
# 随机交换两个城市的顺序
i = random.randint(0, n-1)
j = random.randint(0, n-1)
current_order[i], current_order[j] = current_order[j], current_order[i]
# 计算新路径的总距离
new_distance = sum(distance(points[current_order[i]], points[current_order[i+1]]) for i in range(n-1))
new_distance += distance(points[current_order[n-1]], points[current_order[0]])
# 当新路径更优或按照Metropolis准则接受不太优的解
if new_distance < current_distance or random.random() < math.exp((current_distance - new_distance) / temperature):
current_distance = new_distance
# 判断是否为全局最优解
if current_distance < best_distance:
best_distance = current_distance
best_order = current_order.copy()
else:
# 恢复到原始顺序
current_order[i], current_order[j] = current_order[j], current_order[i]
return best_order, best_distance
# 示例输入数据
points = [(0, 0), (1, 2), (3, 4), (5, 6)]
temperature = 100
alpha = 0.99
num_iter = 1000
# 调用模拟退火算法函数
result_order, result_distance = tsp_simulated_annealing(points, temperature, alpha, num_iter)
# 输出结果
print("最优路径的顺序:", result_order)
print("最优路径的总距离:", result_distance)
在上述代码中,我们使用模拟退火算法来解决旅行商问题(TSP),即寻找访问一系列城市的最短路径。你可以根据具体问题的要求进行以下修改:
1.输入数据:根据具体问题,修改points的值,表示城市坐标的列表。
2.初始温度和降温率:在示例代码中,我们假设初始温度为temperature,降温率为alpha。你可以根据具体问题进行调整。
3.迭代次数:在示例代码中,我们假设迭代次数为num_iter。你可以根据具体问题进行调整。
4.计算距离函数:在示例代码中,我们使用欧几里德距离作为城市间的距离度量。你可以根据问题的特点和要求,修改距离计算函数distance()。
注意,以上代码仅为模拟退火算法求解旅行商问题的示例,实际问题可能需要更多的自定义代码和参数调整,请根据具体情况进行相应的修改。在设计模拟退火算法时,需要关注温度的初始值和降温速度,以及如何根据Metropolis准则接受或拒绝新解。同时,还需要考虑如何表示问题的状态、如何产生新的解,并通过评价函数来评估解的优劣。
标签:distance,代码,current,算法,模拟退火,order,best,points From: https://www.cnblogs.com/angetenar/p/17652913.html