粒子群算法C++版.docx

粒子群算法C++版.docx

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粒子群算法C++版

//#pragmawarning（disable:

4786）

//#pragmacomment（linker,"/STACK:

16777216"）

//HEAD

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

typedeflonglongLL;

constdoubleMAX_VAL=（double）1e18;

constintMAX_GEN=30;///最大迭代次数

constintMAX_SCALE=3000;///最大种群规模

constintMAX_CITY=20+2;///最大城市数

constdoubleW_VAL=0.729;///

structSO{

intx,y;

SO（）{}

SO（intx,inty）:

x（x）,y（y）{}

};

structPoint{

doublex,y;

Point（）{}

Point（intx,inty）:

x（x）,y（y）{};

voidread（）

{

scanf（"%lf%lf",&x,&y）;

}

};

inlineintrandomI（intx）{returnrand（）%x;}

inlinedoublerandomD（）{return（double）rand（）/RAND_MAX;}

inlinedoublegetDist（Pointa,Pointb）

{

returnsqrt（（a.x-b.x）*（a.x-b.x）+（a.y-b.y）*（a.y-b.y））;

}

structPSO{

doublew;

intscale;

intcityNum;

intnowGen;///当前代数

intmaxGen;///迭代次数

intbestNum;

intbestGen;///最佳出现代数

doubledist[MAX_CITY][MAX_CITY];

intoPop[MAX_SCALE][MAX_CITY];///粒子群

doublefitness[MAX_SCALE];///种群适应度，表示种群中各个个体的适应度

vectorlistV[MAX_SCALE];///每科粒子的初始交换序列

intPd[MAX_SCALE][MAX_CITY];///一颗粒子历代中出现最好的解，

doublevPd[MAX_SCALE];///解的评价值

intPgd[MAX_CITY];///整个粒子群经历过的的最好的解，每个粒子都能记住自己搜索到的最好解

doublevPgd;///最好的解的评价值

PSO（）{}

PSO（ints,intc,intmG,doubleww,doubled[MAX_CITY][MAX_CITY]）

{

scale=s;

cityNum=c;

maxGen=mG;

w=ww;

for（inti=0;i

for（intj=0;j

dist[i][j]=d[i][j];

}

voidcopyArray（doublea[],doubleb[],intn）

{

for（inti=0;i

}

voidcopyArray（inta[],intb[],intn）

{

for（inti=0;i

}

voidinit（）

{

nowGen=0;

for（inti=0;i

{

for（intj=0;j

{

intx=randomI（cityNum）;

intr;

for（r=0;r

{

if（x==oPop[i][r]）break;

}

if（r==j）

{

oPop[i][j]=x;

//cout<

j++;

}

}

//cout<

}

for（inti=0;i

{

//cout<

"<

intvn=randomI（cityNum）+1;

for（intj=0;j

{

intx=randomI（cityNum）;

inty=randomI（cityNum）;

while（x==y）y=randomI（cityNum）;

SOso（x,y）;

listV[i].push_back（so）;

//cout<

}

//cout<

}

getFitness（）;

for（inti=0;i

{

vPd[i]=fitness[i];

copyArray（Pd[i],oPop[i],cityNum）;

}

bestNum=0;

vPgd=fitness[0];

bestGen=0;

for（inti=0;ifitness[i]）

{

vPgd=fitness[i];

bestNum=i;

}

copyArray（Pgd,oPop[bestNum],cityNum）;

}

doublegetVal（intx）

{

doubleret=0;

for（inti=0;i

{

intxx=oPop[x][i%cityNum];

intyy=oPop[x][（i+1）%cityNum];

ret+=dist[xx][yy];

}

returnret;

}

voidgetFitness（）

{

for（inti=0;i

fitness[i]=getVal（i）;

}

voidUpdateVal（）

{

intj=0;

doublevj=fitness[0];

for（inti=0;i

{

if（vPd[i]>fitness[i]）

{

vPd[i]=fitness[i];

copyArray（Pd[i],oPop[i],cityNum）;///?

?

?

}

if（vj>fitness[i]）

{

vj=fitness[i];

j=i;

}

}

if（vj

{

bestGen=nowGen;///

bestNum=j;///

vPgd=vj;

copyArray（Pgd,oPop[j],cityNum）;

}

}

voidchangeTo（inta[],vectorv）///

{

intvn=v.size（）;

for（inti=0;i

{

intx=v[i].x,y=v[i].y;

swap（a[x],a[y]）;

}

}

vectorminus（inta[],intb[]）///

{

intc[MAX_CITY],d[MAX_CITY];

for（inti=0;i

for（inti=0;i

vectorv;

SOs;

for（inti=0;i

{

if（d[i]!

=a[i]）

{

s.x=i,s.y=c[a[i]];

swap（d[s.x],d[s.y]）;

v.push_back（s）;

}

}

returnv;

}

voidaddTo（vector&v,vectora,intvn）

{

for（inti=0;i

v.push_back（a[i]）;

}

///Vii=wVi+ra（Pid-Xid）+rb（Pgd-Xid）

voidevolution（）

{

for（intig=0;ig

{

nowGen=ig+1;///nowGen

for（intis=0;is

{

if（is==bestNum）continue;

vectorv;

v.clear（）;

intlvn=w*listV[is].size（）;

addTo（v,listV[is],lvn）;

vectora=minus（Pd[is],oPop[is]）;

intan=randomD（）*a.size（）;

addTo（v,a,an）;

vectorb=minus（Pgd,oPop[is]）;

intbn=randomD（）*b.size（）;

addTo（v,b,bn）;

listV[is]=v;

changeTo（oPop[is],listV[is]）;

//cout<

}

getFitness（）;

UpdateVal（）;

}

}

voidsolve（）

{

init（）;

evolution（）;

printf（"answer%lf:

\n",vPgd）;

printf（"solution\n"）;

for（inti=0;i

{

if（i）printf（""）;

printf（"%d\n",Pgd[i]）;

}