TSP问题的概述.docx
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TSP问题的概述
TSP问题的概述
旅行商问题,即TSP问题(TravelingSalesmanProblem)是数学领域中著名问题之一。
假设有一个旅行商人要拜访N个城市,他必须选择所要走的路径,路径的限制是每个城市只能拜访一次,而且最后要回到原来出发的城市。
路径的选择目标是要求得的路径路程为所有路径之中的最小值。
TSP问题的由来
TSP的历史很久,最早的描述是1759年欧拉研究的骑士周游问题,即对于国际象棋棋盘中的64个方格,走访64个方格一次且仅一次,并且最终返回到起始点。
TSP由美国RAND公司于1948年引入,该公司的声誉以及线形规划这一新方法的出现使得TSP成为一个知名且流行的问题。
TSP在中国的研究
同样的问题,在中国还有另一个描述方法:
一个邮递员从邮局出发,到所辖街道投邮件,最后返回邮局,如果他必须走遍所辖的每条街道至少一次,那么他应该如何选择投递路线,使所走的路程最短?
这个描述之所以称为中国邮递员问题(ChinesePostmanProblemCPP)因为是我国学者管梅古教授于1962年提出的这个问题并且给出了一个解法。
人工智能上的旅行商问题,以下给出的是算法,只是理解算法之用。
fordetailcontactmeQQ:
413309082
/****************算法总框架*****************************/
inti;
gs.search_init(adaptee.list_place.getSelectedIndex(),adaptee.list_fun.getSelectedIndex());
do{i=gs.search_step();}while(i==0);
/***************searchinit**************************/
publicvoidsearch_init(intstartindex,intstrategy)
{
this.strategy=strategy;
AStar.graph=G;
G.setSize(AStar.len);
start.index=startindex;
Vertexs=newVertex();
s.index=start.index;
s.parent=-1;
n=null;
s.value=f(s.index);//s的估价函数值
G.add(s);
start.parentpos=-1;
start.value=s.value;
open.add(start);
step=0;
}
/***************searchstep**************************/
publicintsearch_step()
{
Openm;
Vertexold_m;
inti,j;
intf;
intparentpos;
if(open.next==null)
return-1;//查找失败
//扩展的步骤数增加
step++;
//Open表非空
//Open表中移出第一个
n=open.removeFirst();
//n放入CLOSE中,返回放入的位置
parentpos=close.Add(n.index,n.parentpos);
if(n.index==start.index&&step!
=1)//结束状态
return1;
//扩展n结点
i=n.index;
for(j=0;j {
if(i!
=j&&value[j]!
=-1)//对于所有n的后继结点m(j)
{
if(j==start.index&&isAll(n))//所有城市已访问过,且回到出发城市
{
f=f(j);//计算此时的f值
old_m=G.getVertex(j);
if(old_m!
=null)
if(old_m.value>f||old_m.value==0)
G.add(j,i,f);//j(m)i(n),G中添加j(m),父节点为i(n),估价函数值为f
G.addSub(i,j);//i(n)的后继中添加j(m)
m=newOpen(j,parentpos,f);//Open表中添加m(j)
open.add(m);
continue;
}
if(!
isExist(n,j))//m(j)不在n(i)的祖先中(不扩张n的祖先结点)
{
f=f(j);//计算f值
//取得旧的m(j)中value最小的,G中的节电保存了从出发城市到此地最小估价函数
old_m=G.getVertex(j);
//m(j)不再G中,m(j)也就不在Close中
if(old_m==null)
{
//j(m)i(n),G中添加j(m),父节点为i(n),估价函数值为f
G.add(j,i,f);
//n(i)添加后继m(j)
G.addSub(i,j);
//加入Open表
m=newOpen(j,parentpos,f);
open.add(m);//m添加入Open表中
}
else//m(j)在G中,表示Close表中有m(j)结点
{
if(old_m.value>f)//新值比较小,采用新值
{
//更新G中的估价函数值,以及相关指针
old_m.value=f;
old_m.parent=i;
//添加相关从Close中删除的代码,不删除亦可
}
G.addSub(i,j);//n(i)添加后继m(j)
//从Close中删除,移入Open表中,实际上Close表中仍然保留
m=newOpen(j,parentpos,f);
open.add(m);
}
}
}
}
//本次没查找到解,请继续
return0;
}
A*算法实现的旅行商问题
人工智能上的旅行商问题,以下给出的是算法,只是理解算法之用。
/****************算法总框架*****************************/
inti;
gs.search_init(adaptee.list_place.getSelectedIndex(),adaptee.list_fun.getSelectedIndex());
do
{
i=gs.search_step();
}while(i==0);
/***************searchinit**************************/
publicvoidsearch_init(intstartindex,intstrategy)
{
this.strategy=strategy;
AStar.graph=G;
G.setSize(AStar.len);
start.index=startindex;
Vertexs=newVertex();
s.index=start.index;
s.parent=-1;
n=null;
s.value=f(s.index);//s的估价函数值
G.add(s);
start.parentpos=-1;
start.value=s.value;
open.add(start);
step=0;
}
/***************searchstep**************************/
publicintsearch_step()
{
Openm;
Vertexold_m;
inti,j;
intf;
intparentpos;
if(open.next==null)
return-1;//查找失败
//扩展的步骤数增加
step++;
//Open表非空
//Open表中移出第一个
n=open.removeFirst();
//n放入CLOSE中,返回放入的位置
parentpos=close.Add(n.index,n.parentpos);
if(n.index==start.index&&step!
=1)//结束状态
return1;
//扩展n结点
i=n.index;
for(j=0;j {
if(i!
=j&&value[i][j]!
=-1)//对于所有n的后继结点m(j)
{
if(j==start.index&&isAll(n)) //所有城市已访问过,且回到出发城市
{
f=f(j); //计算此时的f值
old_m=G.getVertex(j);
if(old_m!
=null)
if(old_m.value>f||old_m.value==0)
G.add(j,i,f);//j(m)i(n),G中添加j(m),父节点为i(n),估价函数值为f
G.addSub(i,j); //i(n)的后继中添加j(m)
m=newOpen(j,parentpos,f);//Open表中添加m(j)
open.add(m);
continue;
}
if(!
isExist(n,j)) //m(j)不在n(i)的祖先中(不扩张n的祖先结点)
{
f=f(j); //计算f值
//取得旧的m(j)中value最小的,G中的节电保存了从出发城市到此地最小估价函数
old_m=G.getVertex(j);
//m(j)不再G中,m(j)也就不在Close中
if(old_m==null)
{
//j(m)i(n),G中添加j(m),父节点为i(n),估价函数值为f
G.add(j,i,f);
//n(i)添加后继m(j)
G.addSub(i,j);
//加入Open表
m=newOpen(j,parentpos,f);
open.add(m);//m添加入Open表中
}
else//m(j)在G中,表示Close表中有m(j)结点
{
if(old_m.value>f)//新值比较小,采用新值
{
//更新G中的估价函数值,以及相关指针
old_m.value=f;
old_m.parent=i;
//添加相关从Close中删除的代码,不删除亦可
}
G.addSub(i,j); //n(i)添加后继m(j)
//从Close中删除,移入Open表中,实际上Close表中仍然保留
m=newOpen(j,parentpos,f);
open.add(m);
}
}
}
}
//本次没查找到解,请继续
return0;
}
(注:
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)