粒子群算法的C语言实现

标准PSO算法的C语言实现。测试函数为y=x*sin(10*PI*x)+2，x取值范围[-1,2]，求最大值。

/*
用粒子群算法求函数最值测试
测试函数为 y=x*sin(10*pi*x)+2
x取值范围[-1, 2] 
*/
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>

#define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
#define PI 3.14159265

#define N 30
#define G 100
#define c1 2
#define c2 2
#define w1 0.9
#define w2 0.4
#define Vmax 0.01

double x[N],y[N],v[N],pbest[N],gbest;

double randd()
{
  return (double)rand()/RAND_MAX;
}
int randi(int k)
{
  return (int)(randd()*k+0.5);
}

void cal_fitness()
{
  for(int i=0;i<N;i++)  y[i]=x[i]*sin(10*PI*x[i])+2;
}
void init()
{
  for(int i=0;i<N;i++)
  {
    x[i]=-1+3*randd();
    v[i]=randd()*Vmax;
  }
  cal_fitness();
  
  gbest=y[0];
  for(int i=0;i<N;i++)
  {
    pbest[i]=y[i];
    gbest=MAX(gbest,y[i]);
  }
}
void pso()
{
  int i,g;
  double w;
  for(g=0;g<G;g++)
  {
    w=w2+(w1-w2)*(G-g)/G;
    for(i=0;i<N;i++)
    {
      v[i]=w*v[i]+c1*randd()*(pbest[i]-x[i])+c2*randd()*(gbest-x[i]);
      if(v[i]>Vmax) v[i]=Vmax;
      x[i]+=v[i];
      if(x[i]<-1) x[i]=-1;
      if(x[i]>2)  x[i]=2;
    }
    cal_fitness();
    for(i=0;i<N;i++)
    {
      pbest[i]=MAX(pbest[i],y[i]);
      gbest=MAX(gbest,pbest[i]);
    }
  }
  printf("%.6lf\n",gbest);
}
int main()
{
  srand((unsigned)time(NULL));
  init();
  pso();
  
  system("pause");
  return 0;
}