《遗传算法》实验指导书

1、精选优质文档-倾情为你奉上实 验 一专心-专注-专业辽宁科技大学 理 学院（系） 2010 年 月 日课名：遗传算法题目：随机函数与函数调用班级：姓名：学号：机台号：同组人： 任课教师：熊 焱实验目的：1. 掌握随机数的生成函数2. 熟悉函数调用的基本操作实验内容及步骤：内容：利用随机函数生成 1，10 和 0，1 内随机数各个； 编写数组作为参量的函数调用程序条件：调用函数关系自己选定（如： ），数组取为实型 要求：生成随机数之后屏幕显示出来；数组、函数关系、函数值显示在屏幕上。程序：#include <stdio.h>#include<stdlib.h>void m

2、ain() float e5;int d5; int j,x;float y,z;for(j=0;j<5;j+)dj=1+(int)(10.0*rand()/(RAND_MAX+1.0);printf(" %d ",dj);printf("n");for(j=0;j<5;j+)ej=rand()/(RAND_MAX+1.0);printf(" %.2f ",ej); printf("n"); for(j=0;j<5;j+)x=dj;y=ej; z=x*x+y*y*y+x*y;printf(&quo

3、t; %.2f ",z); printf("n"); printf("x*x+y*y*y+x*yn");实 验二辽宁科技大学 理 学院（系） 2010 年 月 日课名：遗传算法题目：编码、解码班级：姓名：学号：机台号：同组人： 任课教师：熊 焱实验目的：1. 掌握二进制数与十进制数的相互转化2. 熟悉不同划分长度下的二进制与十进制的转化操作实验内容及步骤：内容：将十进制数转化为指定长度下的二进制数 将二进制数转化为指定长度下的十进制数条件：利用函数调用的方法编写程序，长度设为输入量（可调节），十进制数为单变量实型、二进制数存为数组（每个数组单元

4、存储一位）；要求：转换结果屏幕输出。#include <stdio.h>#include <math.h>void sje(int n,int m) int x=0,a100=0; while(n) ax+=n%2;n/=2; while(m>0) m-; printf("%d",am); void ejs(int *a,int x) int sum=0;while(x>0)x-;sum+=ax*pow(2.0,x);printf("%dn",sum);void main()int m,n,x,a100;int i;p

5、rintf("请输入转换的数:n"); scanf("%d",&n);printf("请输入要转化在长度：n");scanf("%d",&m);sje(n,m);printf("n");printf("请输入转换的二进制数长度：n");scanf("%d",&x);printf("请输入转换的二进制数：n");for(i=x-1;i>=0;i-)scanf("%d",&ai);e

6、js(a,x);实 验 三辽宁鞍山科技大学 理 学院（系） 2010 年 月 日课名：遗传算法题目：初始种群班级：姓名：学号：机台号：同组人： 任课教师：熊 焱实验目的：掌握初始群体的生成过程实验内容及步骤：内容：生成二进制编码下的初始种群。条件：个体范围给定，种群规模设为变量（可调节）。要求：屏幕显示所生成的初始群体#include <stdio.h>#include<conio.h>#include<stdlib.h>int random()return rand()%100;void sje(int n,int m) int x=0,a100=0; w

7、hile(n) ax+=n%2;n/=2; while(m>0) m-; printf("%d",am); void main()int x,y=0;printf("种群规模：n");scanf("%d",&x);while(y<x)sje(random(),8);printf("n");y+;实 验 四鞍山科技大学 理 学院（系） 2010 年 月 日课名：遗传算法题目：选择算子班级：姓名：学号：机台号：同组人：任课教师：熊 焱实验目的：掌握轮盘赌选择算子实验内容及步骤：内容：编写二进制编码下

8、的轮盘赌选择算子程序。条件：延用前次实验所生成的初始种群和群体规模。要求：屏幕显示选择算子操作后的结果。#include<iostream>#include<stdlib.h>#include<time.h>using namespace std;int Rand_a(int n)return rand()%n+1;int main()int N;cout<<"请输入种群大小："<<endl;cin>>N;int *syd=new intN;int *lsyd=new intN;int i;int n;

9、int p=0;int *a=new intN;cout<<"请输入适应度："<<endl;for(i=0;i<N;i+)cin>>sydi;lsyd0=syd0;for(i=1;i<10;i+)lsydi=lsydi-1+sydi;cout<<"其适应度和累积适应度如下："<<endl;for(i=0;i<N;i+)cout<<i+1<<"t"cout<<endl;for(i=0;i<N;i+)cout<&l

10、t;sydi<<"t"cout<<endl;for(i=0;i<N;i+)cout<<lsydi<<"t"cout<<endl;srand(unsigned int)time(NULL);for(i=0;i<N;i+)ai=Rand_a(lsydN-1);cout<<"随机数如下:"<<endl;for(i=0;i<N;i+)cout<<ai<<"t"cout<<endl;cou

11、t<<"被选中的个体号如下:"<<endl;while(p<N)for(i=0;i<N;i+)if(lsydi>ap)cout<<i+1<<"t"break;p+;cout<<endl;return 0;实 验 五辽宁鞍山科技大学 理 学院（系） 2010 年 月 日课名：遗传算法题目：单点交叉算子班级：姓名：学号：机台号：同组人： 任课教师：熊 焱实验目的：掌握单点交叉算子实验内容及步骤：内容：编写二进制编码下的单点交叉算子程序。条件：延用前次实验所生成的种群和群体规模。要求

12、：屏幕显示交叉算子操作后的结果。 #include<iostream>#include<stdlib.h>#include<time.h>using namespace std;void fun(int *a,int n)int i=0;while(n!=0)ai=n%2;n=n/2;i+;void f(int model,int *num)int num1,num2,shu=0,k=0;while(k!=model)num1=rand()%(model+1);if(k=0&&num1!=0)numk+=num1;elsefor(int i=

13、0;i<k;i+)if(num1=numi|num1=0)shu=num1;if(shu!=num1)numk+=num1;elsecontinue;num2=rand()%(model+1);for(int j=0;j<k;j+)if(num2=numj|num2=0)k-;break;if(k%2=0|num1=0)continue;numk+=num2;void JC(int *a,int *b,double *c,int N,double p)for(int i=0;i<N;i=i+2)int p1,p2;p1=bi-1,p2=bi+1-1;if(ci<p|ci

14、+1<p)int n=rand()%7+1;cout<<"("<<p1+1<<","<<p2+1<<")"<<"在"cout<<" "<<n<<" 交叉"<<endl;for(int i=0;i<n;i+)int t;t=ap1i;ap1i=ap2i;ap2i=t;int main()int N;int n;double p=0.6;int i,

15、j;cout<<"请输入种群规模："<<endl;cin>>N;int *a=new int8;for(i=0;i<8;i+)ai=0;int *b;b=new int*N;for(i=0;i<N;i+)bi=new int8;double *c=new doubleN;int *d=new intN;srand(unsigned int)time(NULL);for(i=0;i<N;i+)n=rand()%100+1;fun(a,n);for(j=0;j<8;j+)bij=aj;aj=0;cout<<

16、endl<<"初始种群如下："<<endl;for(i=0;i<N;i+)for(j=7;j>=0;j-)cout<<bij;cout<<endl;cout<<endl;int *as=new intN;f(N,as);cout<<"配对结果如下"<<endl;for(i=0;i<N;i=i+2)cout<<"("<<asi<<","<<asi+1<<&q

17、uot;)"<<endl;cout<<endl;for(i=0;i<N;i+)ci=rand()%1000*1.0/1000;cout<<"随机数如下:"<<endl;for(i=0;i<N;i+)cout<<ci<<endl;JC(b,as,c,N,p);cout<<"交叉结果如下："<<endl;for(i=0;i<N;i+)for(j=7;j>=0;j-)cout<<bij;cout<<endl;

18、return 0; 实 验 六辽宁鞍山科技大学 理 学院（系） 2010 年 月 日课名：遗传算法题目：单点变异算子班级：姓名：学号：机台号：同组人： 任课教师：熊 焱实验目的：掌握单点变异算子实验内容及步骤：内容：编写二进制编码下的单点变异算子程序。条件：延用前次实验所生成的种群和群体规模。要求：屏幕显示变异算子操作后的结果。#include<iostream>#include<stdlib.h>#include<time.h>using namespace std;void fun(int *a,int n)int i=0;while(n!=0)ai=n

19、%2;n=n/2;i+;int main()int N;int n;double p=0.5;int i,j;cout<<"请输入种群规模："<<endl;cin>>N;int *a=new int8;for(i=0;i<8;i+)ai=0;int *b;b=new int*N;for(i=0;i<N;i+)bi=new int8;double *c;c=new double*N;for(i=0;i<N;i+)ci=new double8;srand(unsigned int)time(NULL);for(i=0;i&l

20、t;N;i+)n=rand()%100+1;fun(a,n);for(j=0;j<8;j+)bij=aj;aj=0;cout<<"初始种群如下："<<endl;for(i=0;i<N;i+)for(j=7;j>=0;j-)cout<<bij;cout<<endl;cout<<endl;for(i=0;i<N;i+)for(j=7;j>=0;j-)cij=rand()%1000*1.0/1000;cout<<"随机数是："<<endl;for(

21、i=0;i<N;i+)for(j=7;j>=0;j-)cout<<cij<<" "cout<<endl;cout<<endl;for(i=0;i<N;i+)for(j=7;j>=0;j-)if(cij<p)bij=(bij=0?1:0);cout<<"变异结果如下："<<endl;for(i=0;i<N;i+)for(j=7;j>=0;j-)cout<<bij;cout<<endl;return 0;实 验 七辽宁鞍山

22、科技大学 理 学院（系） 2010 年 月 日课名：遗传算法题目：综合试验班级：姓名：学号：机台号：同组人： 任课教师：熊 焱实验目的：1. 掌握基本遗传算法操作；2. 针对实际问题学会利用遗传算法、选用适合的遗传参数求解。实验内容及步骤：内容：编写二进制编码下的基本遗传算法解决实际问题。条件：实际求解问题可以选为实数变量的最优化问题，也可以选为10个城市的TSP（旅行商）问题，遗传参数自选。要求：屏幕显示相关运行结果。#include<iostream>#include<stdlib.h>#include<time.h>using namespace st

23、d;const int N=1000; /最大代数const double Pc=0.9; /交叉概率const double Pm=0.1; /变异概率int CityToCity1010=0,118,1272,2567,1653,2097,1425,1177,3947,1574,118,0,1253,2511,1633,2077,1369,1157,3961,1518,1272,1253,0,1462,380,1490,821,856,3660,385,2567,2511,1462,0,922,2335,1562,2165,3995,933,1653,1633,380,922,0,1700

24、,1041,1135,3870,456,2097,2077,1490,2335,1700,0,2311,920,2170,1920,1425,1369,821,1562,1041,2311,0,1420,4290,626,1177,1157,856,2165,1135,920,1420,0,2870,1290,3947,3961,3660,3995,3870,2170,4290,2870,0,4090,1574,1518,385,993,456,1920,626,1290,4090,0;int Max(int *f,int *k)int max=f0;for(int i=1;i<100;

25、i+)if(max<fi)max=fi;*k=i;return max;int Min(int *f,int *k)int min=f0;for(int i=1;i<100;i+)if(min>fi)min=fi;*k=i;return min;void convert(int pos1,int pos2,int *so,int *dest) /交叉 int temp10;int ii = 0;int jj = 0;int kk = 0;for(ii=0;ii<10;ii+)tempii = so(ii+pos2+1)%10;for(ii=0;ii<10;ii+)

26、for(jj=pos1;jj<=pos2;jj+)if(tempii=destjj)tempii=100;break;jj = 0;ii = 0;while(jj<10)if(tempjj != 100)tempii = tempjj;ii+;jj+;for(kk=0; kk<(10-(pos2-pos1)-1); kk+)dest(kk+pos2+1)%10 = tempkk;void Rand_Pair(int num,int *result) /随机配对int r1,r2,shu=0,k=0;while(k!=num)r1=rand()%(num+1);if(k=0&a

27、mp;&r1!=0)resultk+=r1;elsefor(int i=0;i<k;i+)if(r1=resulti|r1=0)shu=r1;if(shu!=r1)resultk+=r1;elsecontinue;r2=rand()%(num+1);for(int j=0;j<k;j+)if(r2=resultj|r2=0)k-;break;if(k%2=0|r1=0)continue;resultk+=r2;void Variation(int *a,int p) /变异int trasfs;int ii=0;int jj=0;int kk=0;for(kk=1;kk&l

28、t;=2;kk+) ii=rand()%10;jj=rand()%10;while(ii=jj) jj=rand()%10;trasfs=ajj;ajj=aii;aii=trasfs;void Primary_gen(int city10)int *a=new int10;for(int i=0;i<10;i+)ai=i;for(int j=99;j>=0;j-) /生成初代种群for(int i=9;i>=0;i-)int n = rand()%(i+1); int trsf=ai;ai=an;an=trsf;cityji=ai;cityj0=a0;int main()in

29、t recardmin10,recardmax10;int *r1,*r2;int temp=10;r1=&temp;r2=&temp;int g,i,j,k;int city10010;int gen = 0;int tt=,dai;int distance100=0; /种群中个体总距离double fitness100; /适应度double Sum_fitness100=0.0; /累计适应度double CrossP; /随机产生的交叉概率int rand_pair100; /存放随机配对的结果double rand_pm; /随机产生的变异概率srand(unsig

30、ned int)time(NULL);Primary_gen(city);while(gen<N)for(i=0;i<100;i+)distancei=0;/选择算子for(i=99;i>=0;i-)for(j=9;j>=1;j-)distancei+=CityToCitycityijcityij-1;distancei+=CityToCitycityi0cityi9;fitnessi=1.0/distancei;Sum_fitness99=fitness99;for(i=98;i>=0;i-)Sum_fitnessi=Sum_fitnessi+1+fitness

31、i;int mind,maxd;mind=Min(distance,r1);maxd=Max(distance,r2);for(g=9;g>=0;g-)recardming=city*r1g;recardmaxg=city*r2g;if(tt>mind)tt=mind;dai=gen+1;for(g=9;g>=0;g-)city*r2g=recardming;cout<<"第 "<<gen+1<<" 代"<<" 最短的路径 min= "<<mind<<" max= "<<maxd<<endl;cout<<"最短路径为："for(g=9;g>=0;g-)cout<<recardming<<"