【GA TSP】基于matlab GUI改进的遗传算法求解旅行商问题【含Matlab源码 926期】

2024-04-11 07:08
文章标签 matlab 源码 问题 gui 改进 求解 遗传算法 tsp ga 旅行 926

本文主要是介绍【GA TSP】基于matlab GUI改进的遗传算法求解旅行商问题【含Matlab源码 926期】，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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⛄一、TSP简介

旅行商问题，即TSP问题（Traveling Salesman Problem）又译为旅行推销员问题、货郎担问题，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的数学模型
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⛄二、遗传算法简介

1 引言
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2 遗传算法理论
2.1 遗传算法的生物学基础
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2.2 遗传算法的理论基础
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2.3 遗传算法的基本概念
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2.4 标准的遗传算法
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2.5 遗传算法的特点
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2.6 遗传算法的改进方向
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3 遗传算法流程
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4 关键参数说明
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⛄三、部分源代码

function varargout = tsp_ga_gui(varargin)
% TSP_GA_GUI MATLAB code for tsp_ga_gui.fig
% TSP_GA_GUI, by itself, creates a new TSP_GA_GUI or raises the existing
% singleton*.
%
% H = TSP_GA_GUI returns the handle to a new TSP_GA_GUI or the handle to
% the existing singleton*.
%
% TSP_GA_GUI(‘CALLBACK’,hObject,eventData,handles,…) calls the local
% function named CALLBACK in TSP_GA_GUI.M with the given input arguments.
%
% TSP_GA_GUI(‘Property’,‘Value’,…) creates a new TSP_GA_GUI or raises the
% existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are
% applied to the GUI before tsp_ga_gui_OpeningFcn gets called. An
% unrecognized property name or invalid value makes property application
% stop. All inputs are passed to tsp_ga_gui_OpeningFcn via varargin.
%
% *See GUI Options on GUIDE’s Tools menu. Choose “GUI allows only one
% instance to run (singleton)”.
%
% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES

% Edit the above text to modify the response to help tsp_ga_gui

% Last Modified by GUIDE v2.5 25-Feb-2021 15:15:58

% Begin initialization code - DO NOT EDIT
gui_Singleton = 1;
gui_State = struct(‘gui_Name’, mfilename, …
‘gui_Singleton’, gui_Singleton, …
‘gui_OpeningFcn’, @tsp_ga_gui_OpeningFcn, …
‘gui_OutputFcn’, @tsp_ga_gui_OutputFcn, …
‘gui_LayoutFcn’, [] , …
‘gui_Callback’, []);
if nargin && ischar(varargin{1})
gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});
end

if nargout
[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
else
gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
end
% End initialization code - DO NOT EDIT

% — Executes just before tsp_ga_gui is made visible.
function tsp_ga_gui_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)
global hnds
global r nn dsm asz G
global startf

% Choose default command line output for tsp_ga_gui
handles.output = hObject;

% Update handles structure
guidata(hObject, handles);

% UIWAIT makes tsp_ga_gui wait for user response (see UIRESUME)
% uiwait(handles.figure1);

hnds=handles;

startf=false; % start flag

asz=10; % area size asx x asz
nn=str2num(get(handles.nn,‘string’)); % number of cities
ps=str2num(get(handles.ps,‘string’)); % population size

r=asz*rand(2,nn); % randomly distribute cities
% r(1,:) -x coordinaties of cities
% r(2,:) -y coordinaties of cities

dsm=zeros(nn,nn); % matrix of distancies
for n1=1:nn-1
r1=r(:,n1);
for n2=n1+1:nn
r2=r(:,n2);
dr=r1-r2;
dr2=dr’*dr;
drl=sqrt(dr2);
dsm(n1,n2)=drl;
dsm(n2,n1)=drl;
end
end

% start from random closed pathes:
G=zeros(ps,nn); % genes, G(i,:) - gene of i-path, G(i,:) is row-vector with cities number in the path
for psc=1:ps
G(psc,:)=randperm(nn);
end

update_plots;

% — Outputs from this function are returned to the command line.
function varargout = tsp_ga_gui_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)
% varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT);
% hObject handle to figure
% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)

% Get default command line output from handles structure
varargout{1} = handles.output;

% — Executes on button press in randomize.
function randomize_Callback(hObject, eventdata, handles)
global r nn dsm asz

nn=str2num(get(handles.nn,‘string’)); % number of cities

r=asz*rand(2,nn); % randomly distribute cities
% r(1,:) -x coordinaties of cities
% r(2,:) -y coordinaties of cities

dsm=zeros(nn,nn); % matrix of distancies
for n1=1:nn-1
r1=r(:,n1);
for n2=n1+1:nn
r2=r(:,n2);
dr=r1-r2;
dr2=dr’*dr;
drl=sqrt(dr2);
dsm(n1,n2)=drl;
dsm(n2,n1)=drl;
end
end

update_plots;

% — Executes on button press in circle.
function circle_Callback(hObject, eventdata, handles)
global r nn dsm asz

nn=str2num(get(handles.nn,‘string’)); % number of cities

r=zeros(2,nn);

% circle
al1=linspace(0,2pi,nn+1);
al=al1(1:end-1);
r(1,:)=0.5asz+0.45aszcos(al);
r(2,:)=0.5asz+0.45asz*sin(al);

% r(1,:) -x coordinaties of cities
% r(2,:) -y coordinaties of cities

dsm=zeros(nn,nn); % matrix of distancies
for n1=1:nn-1
r1=r(:,n1);
for n2=n1+1:nn
r2=r(:,n2);
dr=r1-r2;
dr2=dr’*dr;
drl=sqrt(dr2);
dsm(n1,n2)=drl;
dsm(n2,n1)=drl;
end
end

update_plots;

function nn_Callback(hObject, eventdata, handles)
update_plots_nn_ps;

% — Executes during object creation, after setting all properties.
function nn_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
% hObject handle to nn (see GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.
% See ISPC and COMPUTER.
if ispc && isequal(get(hObject,‘BackgroundColor’), get(0,‘defaultUicontrolBackgroundColor’))
set(hObject,‘BackgroundColor’,‘white’);
end

function ps_Callback(hObject, eventdata, handles)
update_plots_nn_ps;

% — Executes during object creation, after setting all properties.
function ps_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)
% hObject handle to ps (see GCBO)
% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB
% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called

% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.
% See ISPC and COMPUTER.
if ispc && isequal(get(hObject,‘BackgroundColor’), get(0,‘defaultUicontrolBackgroundColor’))
set(hObject,‘BackgroundColor’,‘white’);
end

⛄四、运行结果

在这里插入图片描述
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⛄五、matlab版本及参考文献

1 matlab版本
2014a

2 参考文献
[1]程荣.遗传算法求解旅行商问题[J].科技风. 2017,(16)

3 备注
简介此部分摘自互联网，仅供参考，若侵权，联系删除

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5 无人机应用方面
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9 元胞自动机方面
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10 雷达方面
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http://www.chinasem.cn/article/893397。

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