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蚁群算法程序.docx

上传人：b****6 文档编号：5042419 上传时间：2022-12-12 格式：DOCX 页数：29 大小：19.54KB
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蚁群算法程序.docx

蚁群算法程序

#defineSPACE0x20

#defineESC0x1b

#defineANT_CHAR_EMPTY'+'

#defineANT_CHAR_FOOD153

#defineHOME_CHAR'H'

#defineFOOD_CHAR'F'

#defineFOOD_CHAR2'f'

#defineFOOD_HOME_COLOR12

#defineBLOCK_CHAR177

#defineMAX_ANT50

#defineINI_SPEED3

#defineMAXX80

#defineMAXY23

#defineMAX_FOOD10000

#defineTARGET_FOOD200

#defineMAX_SMELL5000

#defineSMELL_DROP_RATE0.05

#defineANT_ERROR_RATE0.02

#defineANT_EYESHOT3

#defineSMELL_GONE_SPEED50

#defineSMELL_GONE_RATE0.05

#defineTRACE_REMEMBER50

#defineMAX_BLOCK100

#defineNULL0

#defineUP1

#defineDOWN2

#defineLEFT3

#defineRIGHT4

#defineSMELL_TYPE_FOOD0

#defineSMELL_TYPE_HOME1

#include"stdio.h"

#include"conio.h"

#include"dos.h"

#include"stdlib.h"

#include"dos.h"

#include"process.h"

#include"ctype.h"

#include"math.h"

voidWorldInitial（void）;

voidBlockInitial（void）;

voidCreatBlock（void）;

voidHomeFoodInitial（void）;

voidAntInitial（void）;

voidWorldChange（void）;

voidAntMove（void）;

voidAntOneStep（void）;

voidDealKey（charkey）;

voidClearSmellDisp（void）;

voidDispSmell（inttype）;

intAntNextDir（intxxx,intyyy,intddir）;

intGetMaxSmell（inttype,intxxx,intyyy,intddir）;

intIsTrace（intxxx,intyyy）;

intMaxLocation（intnum1,intnum2,intnum3）;

intCanGo（intxxx,intyyy,intddir）;

intJudgeCanGo（intxxx,intyyy）;

intTurnLeft（intddir）;

intTurnRight（intddir）;

intTurnBack（intddir）;

intMainTimer（void）;

charWaitForKey（intsecnum）;

voidDispPlayTime（void）;

intTimeUse（void）;

voidHideCur（void）;

voidResetCur（void）;

structHomeStruct

{

intxxx,yyy;

intamount;

intTargetFood;

}home;

structFoodStruct

{

intxxx,yyy;

intamount;

}food;

structAntStruct

{

intxxx,yyy;

intdir;

intspeed;

intSpeedTimer;

intfood;

intSmellAmount[2];

inttracex[TRACE_REMEMBER];

inttracey[TRACE_REMEMBER];

intTracePtr;

intIQ;

}ant[MAX_ANT];

intAntNow;

inttimer10ms;

structtimestarttime,endtime;

intSmell[2][MAXX+1][MAXY+1];

intblock[MAXX+1][MAXY+1];

intSmellGoneTimer;

intSmellDispFlag;

intCanFindFood;

intHardtoFindPath;

voidmain（void）

{

charKeyPress;

inttu;

clrscr（）;

HideCur（）;

WorldInitial（）;

do

{

timer10ms=MainTimer（）;

if（timer10ms）AntMove（）;

if（timer10ms）WorldChange（）;

tu=TimeUse（）;

if（tu>=60&&!

CanFindFood）

{

gotoxy（1,MAXY+1）;

printf（"Cannotfindfood,maybeablockworld."）;

WaitForKey（10）;

WorldInitial（）;

}

if（tu>=180&&home.amount<100&&!

HardtoFindPath）

{

gotoxy（1,MAXY+1）;

printf（"God!

itissodifficulttofindapath."）;

if（WaitForKey（10）==0x0d）WorldInitial（）;

else

{

HardtoFindPath=1;

gotoxy（1,MAXY+1）;

printf（""）;

}

}

if（home.amount>=home.TargetFood）

{

gettime（&endtime）;

KeyPress=WaitForKey（60）;

DispPlayTime（）;

WaitForKey（10）;

WorldInitial（）;

}

elseif（kbhit（））

{

KeyPress=getch（）;

DealKey（KeyPress）;

}

elseKeyPress=NULL;

}

while（KeyPress!

=ESC）;

gettime（&endtime）;

DispPlayTime（）;

WaitForKey（10）;

clrscr（）;

ResetCur（）;

}

intMainTimer（void）

{

staticintoldhund,oldsec;

structtimet;

inttimeuse;

gettime（&t）;

timeuse=0;

if（t.ti_hund!

=oldhund）

{

if（t.ti_sec!

=oldsec）

{

timeuse+=100;

oldsec=t.ti_sec;

}

timeuse+=t.ti_hund-oldhund;

oldhund=t.ti_hund;

}

elsetimeuse=0;

return（timeuse）;

}

charWaitForKey（intsecnum）

{

intsecin,secnow;

intminin,minnow;

inthourin,hournow;

intsecuse;

structtimet;

gettime（&t）;

secin=t.ti_sec;

minin=t.ti_min;

hourin=t.ti_hour;

do

{

if（kbhit（））return（getch（））;

gettime（&t）;

secnow=t.ti_sec;

minnow=t.ti_min;

hournow=t.ti_hour;

if（hournow!

=hourin）minnow+=60;

if（minnow>minin）secuse=（minnow-1-minin）+（secnow+60-secin）;

elsesecuse=secnow-secin;

if（secuse<0）

{

gotoxy（1,MAXY+1）;

printf（"Timeconutingerror,anykeytoexit..."）;

getch（）;

exit（3）;

}

}

while（secuse<=secnum）;

return（NULL）;

}

voidDispPlayTime（void）

{

intph,pm,ps;

ph=endtime.ti_hour-starttime.ti_hour;

pm=endtime.ti_min-starttime.ti_min;

ps=endtime.ti_sec-starttime.ti_sec;

if（ph<0）ph+=24;

if（pm<0）{ph--;pm+=60;}

if（ps<0）{pm--;ps+=60;}

gotoxy（1,MAXY+1）;

printf（"Timeuse:

%dhour-%dmin-%dsec",ph,pm,ps）;

}

intTimeUse（void）

{

intph,pm,ps;

gettime（&endtime）;

ph=endtime.ti_hour-starttime.ti_hour;

pm=endtime.ti_min-starttime.ti_min;

ps=endtime.ti_sec-starttime.ti_sec;

if（ph<0）ph+=24;

if（pm<0）{ph--;pm+=60;}

if（ps<0）{pm--;ps+=60;}

return（ps+（60*（pm+60*ph）））;

}

voidHideCur（void）

{

unionREGSregs0;

regs0.h.ah=1;

regs0.h.ch=0x30;

regs0.h.cl=0x31;

int86（0x10,®s0,®s0）;

}

voidResetCur（void）

{

unionREGSregs0;

regs0.h.ah=1;

regs0.h.ch=0x06;

regs0.h.cl=0x07;

int86（0x10,®s0,®s0）;

}

voidWorldInitial（void）

{

intk,i,j;

randomize（）;

clrscr（）;

HomeFoodInitial（）;

for（AntNow=0;AntNow

{

AntInitial（）;

};

BlockInitial（）;

for（k=0;k<=1;k++）

for（i=0;i<=MAXX;i++）

for（j=0;j<=MAXY;j++）

Smell[k][i][j]=0;

SmellGoneTimer=0;

gettime（&starttime）;

SmellDispFlag=0;

CanFindFood=0;

HardtoFindPath=0;

}

voidBlockInitial（void）

{

inti,j;

intbn;

for（i=0;i<=MAXX;i++）

for（j=0;j<=MAXY;j++）

block[i][j]=0;

bn=1+MAX_BLOCK/2+random（MAX_BLOCK/2）;

for（i=0;i<=bn;i++）CreatBlock（）;

}

voidCreatBlock（void）

{

intx1,y1,x2,y2;

intdx,dy;

inti,j;

x1=random（MAXX）+1;

y1=random（MAXY）+1;

dx=random（MAXX/10）+1;

dy=random（MAXY/10）+1;

x2=x1+dx;

y2=y1+dy;

if（x2>MAXX）x2=MAXX;

if（y2>MAXY）y2=MAXY;

if（food.xxx>=x1&&food.xxx<=x2&&food.yyy>=y1&&food.yyy<=y2）return;

if（home.xxx>=x1&&home.xxx<=x2&&home.yyy>=y1&&home.yyy<=y2）return;

for（i=x1;i<=x2;i++）

for（j=y1;j<=y2;j++）

{

block[i][j]=1;

gotoxy（i,j）;

putch（BLOCK_CHAR）;

}

}

voidHomeFoodInitial（void）

{

intrandnum;

inthomeplace;

randnum=random（100）;

if（randnum<25）homeplace=1;

elseif（randnum>=25&&randnum<50）homeplace=2;

elseif（randnum>=50&&randnum<75）homeplace=3;

elsehomeplace=4;

switch（homeplace）

{

case1:

home.xxx=random（MAXX/3）+1;

home.yyy=random（MAXY/3）+1;

food.xxx=random（MAXX/3）+2*MAXX/3+1;

food.yyy=random（MAXY/3）+2*MAXY/3+1;

break;

case2:

home.xxx=random（MAXX/3）+1;

home.yyy=random（MAXY/3）+2*MAXY/3+1;

food.xxx=random（MAXX/3）+2*MAXX/3+1;

food.yyy=random（MAXY/3）+1;

break;

case3:

home.xxx=random（MAXX/3）+2*MAXX/3+1;

home.yyy=random（MAXY/3）+1;

food.xxx=random（MAXX/3）+1;

food.yyy=random（MAXY/3）+2*MAXY/3+1;

break;

case4:

home.xxx=random（MAXX/3）+2*MAXX/3+1;

home.yyy=random（MAXY/3）+2*MAXY/3+1;

food.xxx=random（MAXX/3）+1;

food.yyy=random（MAXY/3）+1;

break;

}

food.amount=random（MAX_FOOD/3）+2*MAX_FOOD/3+1;

home.amount=0;

home.TargetFood=（food.amount

food.amount:

TARGET_FOOD;

if（home.xxx<=0||home.xxx>MAXX||home.yyy<=0||home.yyy>MAXY||

food.xxx<=0||food.xxx>MAXX||food.yyy<=0||food.yyy>MAXY||

food.amount<=0）

{

gotoxy（1,MAXY+1）;

printf（"Worldinitialfail,anykeytoexit..."）;

getch（）;

exit

（2）;

}

gotoxy（home.xxx,home.yyy）;putch（HOME_CHAR）;

gotoxy（food.xxx,food.yyy）;putch（FOOD_CHAR）;

}

voidAntInitial（void）

{

intrandnum;

inti;

ant[AntNow].xxx=home.xxx;

ant[AntNow].yyy=home.yyy;

randnum=random（100）;

if（randnum<25）ant[AntNow].dir=UP;

elseif（randnum>=25&&randnum<50）ant[AntNow].dir=DOWN;

elseif（randnum>=50&&randnum<75）ant[AntNow].dir=LEFT;

elseant[AntNow].dir=RIGHT;

ant[AntNow].speed=2*（random（INI_SPEED/2）+1）;

ant[AntNow].SpeedTimer=0;

ant[AntNow].food=0;

ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_FOOD]=0;

ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_HOME]=MAX_SMELL;

ant[AntNow].IQ=1;

for（i=0;i

{

ant[AntNow].tracex[i]=0;

ant[AntNow].tracey[i]=0;

}

ant[AntNow].TracePtr=0;

}

voidWorldChange（void）

{

intk,i,j;

intsmelldisp;

SmellGoneTimer+=timer10ms;

if（SmellGoneTimer>=SMELL_GONE_SPEED）

{

SmellGoneTimer=0;

for（k=0;k<=1;k++）

for（i=1;i<=MAXX;i++）

for（j=1;j<=MAXY;j++）

{

if（Smell[k][i][j]）

{

smelldisp=1+（（10*Smell[k][i][j]）/（MAX_SMELL*SMELL_DROP_RATE））;

if（smelldisp>=30000||smelldisp<0）smelldisp=30000;

if（SmellDispFlag）

{

gotoxy（i,j）;

if（（i==food.xxx&&j==food.yyy）||（i==home.xxx&&j==home.yyy））;

else

{

if（smelldisp>9）putch（'#'）;

elseputch（smelldisp+'0'）;

}

}

Smell[k][i][j]-=1+（Smell[k][i][j]*SMELL_GONE_RATE）;

if（Smell[k][i][j]<0）Smell[k][i][j]=0;

if（SmellDispFlag）

{

if（Smell[k][i][j]<=2）

{

gotoxy（i,j）;

putch（SPACE）;

}

}

}

}

}

}

voidAntMove（void）

{

intantx,anty;

intsmelltodrop,smellnow;

for（AntNow=0;AntNow

{

ant[AntNow].SpeedTimer+=timer10ms;

if（ant[AntNow].SpeedTimer>=ant[AntNow].speed）

{

ant[AntNow].SpeedTimer=0;

gotoxy（ant[AntNow].xxx,ant[AntNow].yyy）;

putch（SPACE）;

AntOneStep（）;

gotoxy（ant[AntNow].xxx,ant[AntNow].yyy）;

if（ant[AntNow].food）putch（ANT_CHAR_FOOD）;

elseputch（ANT_CHAR_EMPTY）;

ant[AntNow].tracex[ant[AntNow].TracePtr]=ant[AntNow].xxx;

ant[AntNow].tracey[ant[AntNow].TracePtr]=ant[AntNow].yyy;

if（++（ant[AntNow].TracePtr）>=TRACE_REMEMBER）ant[AntNow].TracePtr=0;

antx=ant[AntNow].xxx;

anty=ant[AntNow].yyy;

if（ant[AntNow].food）

{

if（ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_FOOD]）

{

smellnow=Smell[SMELL_TYPE_FOOD][antx][anty];

smelltodrop=ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_FOOD]*SMELL_DROP_RATE;

if（smelltodrop>smellnow）Smell[SMELL_TYPE_FOOD][antx][anty]=smelltodrop;

ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_FOOD]-=smelltodrop;

if（ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_FOOD]<0）ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_FOOD]=0;

}

}

else

{

if（ant[AntNow].SmellAmount[SMELL_TYPE_HOME

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