杂草算法

Halcom

杂草算法
IWO.cpp

1. #include<stdio.h>
   
2. #include<string.h>
   
3. #include<stdlib.h>
   
4. #include<time.h>
   
5. #include<math.h>
   
6. #include"roundx.h"
   
7. #include"KP01.h"
   
8. #include"maxValue.h"
   
9. #include"maxValueIndex.h"
   
10. #include"minValue.h"
    
11. 
    
12. /* 杂草算法 */
    
13. #define sizepop 10      /* 表示种群数 */
    
14. #define maxiter 20     /* 进化次数 */
    
15. #define C 2.6           /* 背包载重  */  
    
16. #define nvar 3          /* 3个变量 */
    
17. 
    
18. extern double v[3][3] = { { 0.5, 0.4, 0.9 },
    
19.                                                   { 0.4, 0.7, 1.1 },
    
20.                                                   { 0.3, 0.7, 1.0 } };
    
21. extern double w[3][3] = { { 0.6, 0.7, 0.8 },
    
22.                                                   { 0.7, 0.4, 0.8 },
    
23.                                                   { 0.5, 0.6, 0.7 } };
    
24. void main(void)
    
25. {
    
26.         typedef long clock_t;
    
27.         clock_t start, finish;
    
28.         double duration;
    
29.         start = clock();  //启动计时
    
30.         srand((unsigned int)time(NULL));  //随机种子
    
31.         srand(time(0));  // 初始化随机种子
    
32. 
    
33.         // 变量声明
    
34.         int pop[sizepop][nvar] = { 0 }, zbest[nvar] = { 0 }, newpop[nvar] = {0};
    
35.         int popmin[nvar] = { 1, 1, 1 };
    
36.         int popmax[nvar] = { 3, 3, 3 };
    
37.         int S = 0, Smin = 0, Smax = 5, Exponent = 2;
    
38.         double sigma_initial = 0.5, sigma_final = 0.001;
    
39.         double fitness[sizepop] = { 0 }, newfitness = 0.0;
    
40.         double temp = 0.0,randk = 0.0;
    
41.         double bestfitness = 0.0, sigma = 0.0, BestCost = 0.0, WorstCost=0.0,ratio=0.0;
    
42.         int bestLoc = 0;
    
43.         int xx[nvar][nvar] = { 0 };
    
44. 
    
45.         // 初始化种群
    
46.         for (int i = 0; i < sizepop; i++)
    
47.         {
    
48.                 for (int j = 0; j < nvar; j++)
    
49.                 {
    
50.                         randk = double(rand()) / double(RAND_MAX); //0-1随机数
    
51.                         temp = (popmin[j] + randk*(popmax[j] - popmin[j]));
    
52.                         pop[i][j] = roundx(temp);
    
53.                 }
    
54.                 fitness[i] = KPO1(pop[i]);   // 适应度函数
    
55.         }
    
56.         // 记录一组最优值
    
57.         bestfitness = maxValue(fitness);
    
58.         bestLoc = maxValueIndex(fitness);
    
59.         memcpy(zbest, pop[bestLoc], 12); // 3个整型，12个字节
    
60.         
    
61.         // 迭代寻优
    
62.         for (int iter = 0; iter < maxiter; iter++)
    
63.         {
    
64.                 sigma = (((maxiter - iter) / (maxiter - 1)) ^ Exponent)*(sigma_initial - sigma_final) + sigma_final;
    
65.                 BestCost = maxValue(fitness);
    
66.                 WorstCost = minValue(fitness);
    
67. 
    
68.                 for (int i = 0; i < sizepop; i++)
    
69.                 {
    
70.                         ratio = (fitness[i] - WorstCost) / (BestCost - WorstCost + 0.00000001);
    
71.                         S = roundx(Smin + (Smax - Smin)*ratio);
    
72.                         for (int j = 0; j < S; j++)
    
73.                         {
    
74.                                 for (int k = 0; k < nvar; k++)
    
75.                                 {
    
76.                                         randk = double(rand()) / double(RAND_MAX); //0-1随机数
    
77.                                         newpop[k] = roundx(pop[i][k] + sigma*randk);
    
78.                                         if (newpop[k]>popmax[k])
    
79.                                                 newpop[k] = popmax[k];
    
80.                                         else if (newpop[k] < popmin[k])
    
81.                                                 newpop[k] = popmin[k];
    
82.                                 }
    
83. 
    
84.                                 newfitness = KPO1(newpop);   // 适应度函数
    
85. 
    
86.                                 if (newfitness>fitness[i])
    
87.                                 {
    
88.                                         fitness[i] = newfitness;
    
89.                                         memcpy(pop[i], newpop, 12); // 3个整型，12个字节
    
90.                                 }
    
91.                                 if (newfitness > bestfitness)
    
92.                                 {
    
93.                                         bestfitness = newfitness;
    
94.                                         memcpy(zbest, newpop, 12); // 3个整型，12个字节
    
95.                                 }
    
96. 
    
97.                         }
    
98.                 }
    
99. 
    
100.                 printf("最优适应度值为： %lf\n", bestfitness);         // 输出显示
     
101.         }
     
102.         printf("\n");         // 输出显示
     
103. 
     
104.         // 最终的解
     
105.         printf("最终的解为： \n" );         // 输出显示
     
106.         for (int i = 0; i < nvar; i++)
     
107.         {
     
108.                 if (zbest[i] == 1)
     
109.                         xx[i][0] = 1;
     
110.                 else if (zbest[i] == 2)
     
111.                         xx[i][1] = 1;
     
112.                 else if (zbest[i] == 3)
     
113.                         xx[i][2] = 1;
     
114.                 printf("%d\t %d\t %d\n", xx[i][0], xx[i][1], xx[i][2]);   // C0-C4输出显示
     
115.         }
     
116. 
     
117.         printf("\n");         // 输出显示
     
118.         system("pause");    // 消除屏幕一闪即消失的情况
     
119. }
     

复制代码

其中KP01.cpp、maxValue.cpp、maxValueIndex.cpp、minValue.cpp、roundx.cpp请参考教与学算法【http://halcom.cn/forum.php?mod=v ... &extra=page%3D1】

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bilibili视频观察代码运行效果：
https://www.bilibili.com/video/BV1rQ4y1m735/