• 蚁群算法 matlab程序(已执行)


    下面是解放军信息project大学一个老师编的matlab程序,请尊重原作者劳动,引用时请注明出处。

    我经过改动添加了凝视,已经执行过,无误,

    function [R_best,L_best,L_ave,Shortest_Route,Shortest_Length]=ACATSP(C,NC_max,m,Alpha,Beta,Rho,Q)

    %%-------------------------------------------------------------------------

    %% 主要符号说明

    %% C n个城市的坐标,n×2的矩阵

    %% NC_max 最大迭代次数

    %% m 蚂蚁个数

    %% Alpha 表征信息素重要程度的參数

    %% Beta 表征启示式因子重要程度的參数

    %% Rho 信息素蒸发系数

    %% Q 信息素添加强度系数

    %% R_best 各代最佳路线

    %% L_best 各代最佳路线的长度

    %%=========================================================================

    %%第一步:变量初始化

    n=size(C,1);%n表示问题的规模(城市个数)

    D=zeros(n,n);%D表示全然图的赋权邻接矩阵

    for i=1:n

    for j=1:n

    if i~=j

    D(i,j)=((C(i,1)-C(j,1))^2+(C(i,2)-C(j,2))^2)^0.5;

    else

    D(i,j)=eps;      %i=j时不计算,应该为0,但后面的启示因子要取倒数,用eps(浮点相对精度)表示

    end

    D(j,i)=D(i,j);   %对称矩阵

    end

    end

    Eta=1./D;          %Eta为启示因子,这里设为距离的倒数

    Tau=ones(n,n);     %Tau为信息素矩阵

    Tabu=zeros(m,n);   %存储并记录路径的生成

    NC=1;               %迭代计数器,记录迭代次数

    R_best=zeros(NC_max,n);       %各代最佳路线

    L_best=inf.*ones(NC_max,1);   %各代最佳路线的长度

    L_ave=zeros(NC_max,1);        %各代路线的平均长度

    while NC<=NC_max        %停止条件之中的一个:达到最大迭代次数,停止

    %%第二步:将m仅仅蚂蚁放到n个城市上

    Randpos=[];   %随即存取

    for i=1:(ceil(m/n))

    Randpos=[Randpos,randperm(n)];

    end

    Tabu(:,1)=(Randpos(1,1:m))';    %此句不太理解?

    %%第三步:m仅仅蚂蚁按概率函数选择下一座城市,完毕各自的周游

    for j=2:n     %所在城市不计算

    for i=1:m    

    visited=Tabu(i,1:(j-1)); %记录已訪问的城市,避免反复訪问

    J=zeros(1,(n-j+1));       %待訪问的城市

    P=J;                      %待訪问城市的选择概率分布

    Jc=1;

    for k=1:n

    if length(find(visited==k))==0   %開始时置0

    J(Jc)=k;

    Jc=Jc+1;                         %訪问的城市个数自加1

    end

    end

    %以下计算待选城市的概率分布

    for k=1:length(J)

    P(k)=(Tau(visited(end),J(k))^Alpha)*(Eta(visited(end),J(k))^Beta);

    end

    P=P/(sum(P));

    %按概率原则选取下一个城市

    Pcum=cumsum(P);     %cumsum,元素累加即求和

    Select=find(Pcum>=rand); %若计算的概率大于原来的就选择这条路线

    to_visit=J(Select(1));

    Tabu(i,j)=to_visit;

    end

    end

    if NC>=2

    Tabu(1,:)=R_best(NC-1,:);

    end

    %%第四步:记录本次迭代最佳路线

    L=zeros(m,1);     %開始距离为0m*1的列向量

    for i=1:m

    R=Tabu(i,:);

    for j=1:(n-1)

    L(i)=L(i)+D(R(j),R(j+1));    %原距离加上第j个城市到第j+1个城市的距离

    end

    L(i)=L(i)+D(R(1),R(n));      %一轮下来后走过的距离

    end

    L_best(NC)=min(L);           %最佳距离取最小

    pos=find(L==L_best(NC));

    R_best(NC,:)=Tabu(pos(1),:); %此轮迭代后的最佳路线

    L_ave(NC)=mean(L);           %此轮迭代后的平均距离

    NC=NC+1                      %迭代继续

    %%第五步:更新信息素

    Delta_Tau=zeros(n,n);        %開始时信息素为n*n0矩阵

    for i=1:m

    for j=1:(n-1)

    Delta_Tau(Tabu(i,j),Tabu(i,j+1))=Delta_Tau(Tabu(i,j),Tabu(i,j+1))+Q/L(i);          

    %此次循环在路径(ij)上的信息素增量

    end

    Delta_Tau(Tabu(i,n),Tabu(i,1))=Delta_Tau(Tabu(i,n),Tabu(i,1))+Q/L(i);

    %此次循环在整个路径上的信息素增量

    end

    Tau=(1-Rho).*Tau+Delta_Tau; %考虑信息素挥发,更新后的信息素

    %%第六步:禁忌表清零

    Tabu=zeros(m,n);             %%直到最大迭代次数

    end

    %%第七步:输出结果

    Pos=find(L_best==min(L_best)); %找到最佳路径(非0为真)

    Shortest_Route=R_best(Pos(1),:) %最大迭代次数后最佳路径

    Shortest_Length=L_best(Pos(1)) %最大迭代次数后最短距离

    subplot(1,2,1)                  %绘制第一个子图形

    DrawRoute(C,Shortest_Route)     %画路线图的子函数

    subplot(1,2,2)                  %绘制第二个子图形

    plot(L_best)

    hold on                         %保持图形

    plot(L_ave,'r')

    title('平均距离和最短距离')     %标题

    function DrawRoute(C,R)

    %%=========================================================================

    %% DrawRoute.m

    %% 画路线图的子函数

    %%-------------------------------------------------------------------------

    %% C Coordinate 节点坐标,由一个N×2的矩阵存储

    %% R Route 路线

    %%=========================================================================

    N=length(R);

    scatter(C(:,1),C(:,2));

    hold on

    plot([C(R(1),1),C(R(N),1)],[C(R(1),2),C(R(N),2)],'g')

    hold on

    for ii=2:N

    plot([C(R(ii-1),1),C(R(ii),1)],[C(R(ii-1),2),C(R(ii),2)],'g')

    hold on

    end

    title('旅行商问题优化结果 ')

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