当前位置: 首页 > article >正文

Python: 多优化算法TSP求解方案,物流路径规划代码实践 - 附详尽注释及标准数据集

Python模拟退火算法、蚁群算法、遗传算法、粒子群算法求解旅行商问题(TSP)的Python代码程序。 物流路径规划问题。 -- 数据集采用的tsplib标准数据集可以根据自己需求修改城市坐标。 代码完整注释详细打印每次迭代结果对新手非常友好点击即可运行。今天我们来聊聊如何使用Python实现几种经典的优化算法来解决旅行商问题TSP。TSP问题简单来说就是给定一组城市和它们之间的距离找出一条最短的路径使得旅行商能够访问每个城市一次并最终回到起点。这个问题在物流路径规划中非常常见。Python模拟退火算法、蚁群算法、遗传算法、粒子群算法求解旅行商问题(TSP)的Python代码程序。 物流路径规划问题。 -- 数据集采用的tsplib标准数据集可以根据自己需求修改城市坐标。 代码完整注释详细打印每次迭代结果对新手非常友好点击即可运行。首先我们需要一个数据集。这里我们采用tsplib标准数据集你可以根据需要修改城市坐标。我们来看一下如何用Python实现模拟退火算法、蚁群算法、遗传算法和粒子群算法。模拟退火算法模拟退火算法是一种基于概率的全局优化算法灵感来自金属退火过程。它通过接受比当前解更差的解来避免陷入局部最优。import random import math def simulated_annealing(cities, initial_temp, cooling_rate): current_solution random.sample(cities, len(cities)) current_distance calculate_distance(current_solution) best_solution current_solution best_distance current_distance temp initial_temp while temp 1: new_solution generate_neighbor(current_solution) new_distance calculate_distance(new_solution) if acceptance_probability(current_distance, new_distance, temp) random.random(): current_solution new_solution current_distance new_distance if current_distance best_distance: best_solution current_solution best_distance current_distance temp * cooling_rate print(fTemp: {temp}, Best Distance: {best_distance}) return best_solution, best_distance def calculate_distance(solution): distance 0 for i in range(len(solution)): distance math.sqrt((solution[i][0] - solution[(i1)%len(solution)][0])**2 (solution[i][1] - solution[(i1)%len(solution)][1])**2) return distance def generate_neighbor(solution): a, b random.sample(range(len(solution)), 2) solution[a], solution[b] solution[b], solution[a] return solution def acceptance_probability(current_distance, new_distance, temp): if new_distance current_distance: return 1.0 return math.exp((current_distance - new_distance) / temp) cities [(0, 0), (1, 5), (2, 3), (5, 2)] initial_temp 1000 cooling_rate 0.995 best_solution, best_distance simulated_annealing(cities, initial_temp, cooling_rate) print(fBest Solution: {best_solution}, Best Distance: {best_distance})蚁群算法蚁群算法模拟蚂蚁寻找食物的过程通过信息素的积累和挥发来寻找最优路径。import random def ant_colony_optimization(cities, num_ants, num_iterations, alpha, beta, evaporation_rate): pheromone [[1.0 for _ in range(len(cities))] for _ in range(len(cities))] best_solution None best_distance float(inf) for iteration in range(num_iterations): solutions [] for ant in range(num_ants): solution construct_solution(cities, pheromone, alpha, beta) distance calculate_distance(solution) solutions.append((solution, distance)) if distance best_distance: best_solution solution best_distance distance update_pheromone(pheromone, solutions, evaporation_rate) print(fIteration: {iteration}, Best Distance: {best_distance}) return best_solution, best_distance def construct_solution(cities, pheromone, alpha, beta): solution [random.choice(cities)] remaining_cities set(cities) remaining_cities.remove(solution[0]) while remaining_cities: last_city solution[-1] next_city select_next_city(last_city, remaining_cities, pheromone, alpha, beta) solution.append(next_city) remaining_cities.remove(next_city) return solution def select_next_city(last_city, remaining_cities, pheromone, alpha, beta): probabilities [] total 0.0 for city in remaining_cities: pheromone_level pheromone[last_city][city] distance math.sqrt((last_city[0] - city[0])**2 (last_city[1] - city[1])**2) probabilities.append((city, (pheromone_level ** alpha) * ((1.0 / distance) ** beta))) total probabilities[-1][1] probabilities [(city, prob / total) for city, prob in probabilities] probabilities.sort(keylambda x: x[1], reverseTrue) r random.random() cumulative_probability 0.0 for city, prob in probabilities: cumulative_probability prob if r cumulative_probability: return city return probabilities[0][0] def update_pheromone(pheromone, solutions, evaporation_rate): for i in range(len(pheromone)): for j in range(len(pheromone[i])): pheromone[i][j] * (1.0 - evaporation_rate) for solution, distance in solutions: for i in range(len(solution)): pheromone[solution[i]][solution[(i1)%len(solution)]] 1.0 / distance # 示例调用 cities [(0, 0), (1, 5), (2, 3), (5, 2)] num_ants 10 num_iterations 100 alpha 1.0 beta 2.0 evaporation_rate 0.5 best_solution, best_distance ant_colony_optimization(cities, num_ants, num_iterations, alpha, beta, evaporation_rate) print(fBest Solution: {best_solution}, Best Distance: {best_distance})遗传算法遗传算法模拟生物进化过程通过选择、交叉和变异来寻找最优解。import random def genetic_algorithm(cities, population_size, num_generations, mutation_rate): population [random.sample(cities, len(cities)) for _ in range(population_size)] best_solution None best_distance float(inf) for generation in range(num_generations): population evolve_population(population, mutation_rate) current_best_solution min(population, keycalculate_distance) current_best_distance calculate_distance(current_best_solution) if current_best_distance best_distance: best_solution current_best_solution best_distance current_best_distance print(fGeneration: {generation}, Best Distance: {best_distance}) return best_solution, best_distance def evolve_population(population, mutation_rate): new_population [] for _ in range(len(population)): parent1 select_parent(population) parent2 select_parent(population) child crossover(parent1, parent2) mutate(child, mutation_rate) new_population.append(child) return new_population def select_parent(population): tournament_size 5 tournament random.sample(population, tournament_size) return min(tournament, keycalculate_distance) def crossover(parent1, parent2): child parent1[:] start, end sorted(random.sample(range(len(parent1)), 2)) for i in range(start, end): if parent2[i] not in child: child[i] parent2[i] return child def mutate(child, mutation_rate): if random.random() mutation_rate: a, b random.sample(range(len(child)), 2) child[a], child[b] child[b], child[a] # 示例调用 cities [(0, 0), (1, 5), (2, 3), (5, 2)] population_size 20 num_generations 100 mutation_rate 0.01 best_solution, best_distance genetic_algorithm(cities, population_size, num_generations, mutation_rate) print(fBest Solution: {best_solution}, Best Distance: {best_distance})粒子群算法粒子群算法模拟鸟群觅食的过程通过个体和群体的历史最优来更新粒子的位置。import random def particle_swarm_optimization(cities, num_particles, num_iterations, w, c1, c2): particles [random.sample(cities, len(cities)) for _ in range(num_particles)] velocities [[random.uniform(-1, 1) for _ in range(len(cities))] for _ in range(num_particles)] personal_best_solutions particles[:] personal_best_distances [calculate_distance(p) for p in particles] global_best_solution min(personal_best_solutions, keycalculate_distance) global_best_distance calculate_distance(global_best_solution) for iteration in range(num_iterations): for i in range(num_particles): for j in range(len(cities)): r1, r2 random.random(), random.random() velocities[i][j] w * velocities[i][j] c1 * r1 * (personal_best_solutions[i][j] - particles[i][j]) c2 * r2 * (global_best_solution[j] - particles[i][j]) particles[i][j] velocities[i][j] distance calculate_distance(particles[i]) if distance personal_best_distances[i]: personal_best_solutions[i] particles[i] personal_best_distances[i] distance if distance global_best_distance: global_best_solution particles[i] global_best_distance distance print(fIteration: {iteration}, Best Distance: {global_best_distance}) return global_best_solution, global_best_distance # 示例调用 cities [(0, 0), (1, 5), (2, 3), (5, 2)] num_particles 10 num_iterations 100 w 0.5 c1 1.5 c2 1.5 best_solution, best_distance particle_swarm_optimization(cities, num_particles, num_iterations, w, c1, c2) print(fBest Solution: {best_solution}, Best Distance: {best_distance})总结通过以上四种算法的实现我们可以看到不同的优化方法在解决TSP问题时的表现。每种算法都有其独特的优势和适用场景你可以根据具体需求选择合适的算法。希望这些代码对你有所帮助也欢迎你进一步探索和优化这些算法

相关文章:

Python: 多优化算法TSP求解方案,物流路径规划代码实践 - 附详尽注释及标准数据集

Python:模拟退火算法、蚁群算法、遗传算法、粒子群算法求解旅行商问题(TSP)的Python代码程序。 物流路径规划问题。 -- 数据集采用的tsplib标准数据集,可以根据自己需求修改城市坐标。 代码完整,注释详细,打印每次迭代结果&#x…...

颠覆传统游戏体验:Sunshine云游戏串流平台让你随时随地畅玩PC游戏

颠覆传统游戏体验:Sunshine云游戏串流平台让你随时随地畅玩PC游戏 【免费下载链接】Sunshine Self-hosted game stream host for Moonlight. 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/su/Sunshine 你是否曾梦想过在旅途中用平板继续昨晚未完成的3A大作…...

Qt Network 模块中的 TCP/IP 网络编程详解

Qt 是一个功能强大的跨平台 C 框架,其 Qt Network 模块为应用程序提供了丰富的网络通信能力,极大地简化了网络编程的复杂性。在众多网络协议中,TCP/IP 协议栈是互联网通信的基础,Qt Network 提供了 QTcpSocket 和 QTcpServer 等类…...

CLIP ViT-H-14多场景适配方案:教育题库图像索引、医疗报告配图推荐、设计素材库检索

CLIP ViT-H-14多场景适配方案:教育题库图像索引、医疗报告配图推荐、设计素材库检索 1. 项目概述 CLIP ViT-H-14图像编码服务是基于CLIP ViT-H-14(laion2B-s32B-b79K)模型的图像特征提取解决方案。这项服务通过RESTful API和Web界面两种方式,为不同行业…...

vLLM-v0.17.1部署实战教程:3步启用OpenAI兼容API服务

vLLM-v0.17.1部署实战教程:3步启用OpenAI兼容API服务 1. vLLM框架简介 vLLM是一个专为大型语言模型(LLM)设计的高性能推理和服务库,以其出色的速度和易用性著称。这个项目最初由加州大学伯克利分校的天空计算实验室开发,现在已经发展成为一…...

Simulink Test Sequence模块在复杂逻辑测试中的高效应用

1. Test Sequence模块入门:逻辑测试的瑞士军刀 第一次接触Simulink Test Sequence模块时,我正被一个汽车电子控制单元(ECU)的状态机测试折磨得焦头烂额。传统脚本测试需要编写大量重复代码,而Test Sequence就像突然出现的瑞士军刀&#xff0c…...

重装系统后的环境快速恢复:包含BERT模型部署的自动化脚本

重装系统后的环境快速恢复:包含BERT模型部署的自动化脚本 重装系统,对开发者来说,就像一场“数字大扫除”。清爽是清爽了,但看着空空如也的终端和待部署的一长串服务列表,那种从头再来的疲惫感瞬间涌上心头。尤其是当…...

Z-Image-Turbo_Sugar脸部Lora模型服务运维指南:监控、日志与故障排查

Z-Image-Turbo_Sugar脸部Lora模型服务运维指南:监控、日志与故障排查 最近在帮一个做创意设计的朋友维护他们的AI图像生成服务,他们用的就是Z-Image-Turbo_Sugar这个专门生成特定风格人脸的Lora模型。朋友跟我吐槽,说服务时不时就“抽风”&a…...

RenderDoc实战:5分钟搞定OpenGL性能瓶颈定位(附Android联调技巧)

RenderDoc实战:5分钟定位OpenGL性能瓶颈的完整指南 移动端图形开发最令人头疼的瞬间,莫过于看到测试报告上"FPS波动大"的红色标记,却不知道从哪开始排查。上周团队里新来的工程师花了三天时间逐行检查着色器代码,最后发…...

5个核心功能让网盘用户彻底解决下载速度慢的问题

5个核心功能让网盘用户彻底解决下载速度慢的问题 【免费下载链接】Online-disk-direct-link-download-assistant 一个基于 JavaScript 的网盘文件下载地址获取工具。基于【网盘直链下载助手】修改 ,支持 百度网盘 / 阿里云盘 / 中国移动云盘 / 天翼云盘 / 迅雷云盘 …...

从零开始!DeepSeek-R1-Distill-Qwen-1.5B完整部署流程详解

从零开始!DeepSeek-R1-Distill-Qwen-1.5B完整部署流程详解 1. 模型简介与核心优势 1.1 什么是DeepSeek-R1-Distill-Qwen-1.5B? DeepSeek-R1-Distill-Qwen-1.5B是一款经过知识蒸馏优化的轻量级语言模型,由DeepSeek团队基于Qwen-1.5B架构开发…...

驱动残留清理技术解析:Display Driver Uninstaller实战指南

驱动残留清理技术解析:Display Driver Uninstaller实战指南 【免费下载链接】display-drivers-uninstaller Display Driver Uninstaller (DDU) a driver removal utility / cleaner utility 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/di/display-drivers-uninsta…...

DAMO-YOLO实战:搭建教育科研AI视觉实验平台

DAMO-YOLO实战:搭建教育科研AI视觉实验平台 1. 教育科研中的AI视觉需求 在教育科研领域,视觉AI技术正成为重要的研究工具。传统计算机视觉实验平台往往面临部署复杂、性能有限、交互体验差等问题。DAMO-YOLO智能视觉探测系统为解决这些问题提供了创新方…...

Linux系统CPU负载与使用率详解及性能监控

1. CPU负载与CPU使用率的本质区别在Linux系统监控和性能调优过程中,CPU负载和CPU使用率这两个指标经常被混淆使用。作为系统管理员,我曾多次遇到团队成员将这两个概念混为一谈的情况,这往往导致对系统性能问题的误判。让我们先从一个实际案例…...

科研人必备:用浏览器插件给IEEEXplore做个‘小手术’,告别20秒加载

科研效率革命:用浏览器插件精准优化IEEEXplore访问体验 每次打开IEEEXplore文献库,那个转不停的加载图标是否让你焦躁不安?作为每天要与学术数据库打交道的科研工作者,20秒的等待时间足以打断思考流,降低工作效率。这背…...

LangFlow+Ollama快速部署:3步搭建本地AI应用开发环境

LangFlowOllama快速部署:3步搭建本地AI应用开发环境 想快速搭建一个属于自己的AI应用开发环境,但又不想折腾复杂的命令行和配置?今天,我来分享一个极其简单的方法:用LangFlow和Ollama,只需3步,…...

Guohua Diffusion 创意编程:用Processing可视化交互控制图像生成

Guohua Diffusion 创意编程:用Processing可视化交互控制图像生成 你有没有想过,自己随手画的一条线、选择的一个颜色,能立刻变成一幅由AI生成的完整画作?这听起来像是科幻电影里的场景,但现在,通过一点创意…...

4个革新性步骤:NHSE动物森友会存档编辑器完全指南

4个革新性步骤:NHSE动物森友会存档编辑器完全指南 【免费下载链接】NHSE Animal Crossing: New Horizons save editor 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/nh/NHSE NHSE(动物森友会存档编辑器)作为一款开源免费工具&#xff0c…...

手把手教你用Ollama命令搭建个人AI助手:从拉取Llama 3到定制化部署

从零构建智能对话引擎:Ollama与Llama 3的深度实践指南 在人工智能技术日益普及的今天,拥有一个个性化的AI助手已成为许多开发者和技术爱好者的追求。不同于云端服务的黑箱操作,本地部署的AI模型能提供更高的隐私保护和定制自由度。本文将带你…...

光伏板缺陷检测实战:从数据集构建到YOLO模型训练全流程解析

1. 光伏板缺陷检测的现实意义 光伏发电作为清洁能源的重要组成部分,其运维效率直接影响发电量收益。我在实地考察中发现,一块被鸟粪覆盖的光伏板,发电效率可能下降30%以上;而热斑效应更会导致组件永久性损伤。传统人工巡检每天最多…...

工程仿真平台OpenRocket:从物理试验到数字孪生的技术跃迁

工程仿真平台OpenRocket:从物理试验到数字孪生的技术跃迁 【免费下载链接】openrocket Model-rocketry aerodynamics and trajectory simulation software 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/op/openrocket 在现代工程设计领域,物理…...

Qwen3.5-9B-AWQ-4bit开源可部署教程:私有云/K8s集群中部署多实例视觉理解服务

Qwen3.5-9B-AWQ-4bit开源可部署教程:私有云/K8s集群中部署多实例视觉理解服务 1. 模型概述 Qwen3.5-9B-AWQ-4bit是一个支持图像理解的多模态模型,能够结合上传图片与文字提示词,输出中文分析结果。这个量化版本特别适合在资源受限的环境中部…...

腾讯文档协作全攻略:从权限设置到区域锁定,团队办公效率翻倍

腾讯文档团队协作高阶指南:权限控制与区域锁定的艺术 在数字化办公时代,团队协作的效率往往决定了项目的成败。作为国内领先的在线协作文档工具,腾讯文档凭借其流畅的实时协作体验和丰富的权限管理功能,已经成为众多团队的首选工具…...

电视盒子变身高性能服务器:Armbian系统终极刷机指南

电视盒子变身高性能服务器:Armbian系统终极刷机指南 【免费下载链接】amlogic-s9xxx-armbian Supports running Armbian on Amlogic, Allwinner, and Rockchip devices. Support a311d, s922x, s905x3, s905x2, s912, s905d, s905x, s905w, s905, s905l, rk3588, rk…...

OpCore-Simplify:三步解决黑苹果配置难题的零代码自动化工具

OpCore-Simplify:三步解决黑苹果配置难题的零代码自动化工具 【免费下载链接】OpCore-Simplify A tool designed to simplify the creation of OpenCore EFI 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/op/OpCore-Simplify 问题诊断:黑苹果配…...

从工作流到超级智能体,Claude Code 重构AI应用底层逻辑

从工作流到超级智能体,Claude Code 重构AI应用底层逻辑 当AI应用从简单的对话交互,逐步演进到复杂的自动化工作流,再到如今的自主智能体时代,行业始终在探寻更高效、更智能的系统架构范式。Anthropic推出的Claude Code&#xff0c…...

如何高效配置Kodi PVR IPTV Simple:专业级家庭IPTV直播系统部署指南

如何高效配置Kodi PVR IPTV Simple:专业级家庭IPTV直播系统部署指南 【免费下载链接】pvr.iptvsimple IPTV Simple client for Kodi PVR 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/pv/pvr.iptvsimple Kodi PVR IPTV Simple是一款功能强大的开源IPTV客户端插…...

COMSOL 6.1 激光粉末床熔融气孔缺陷演化仿真:开启微观世界的探索之旅

COMSOL 6.1 激光粉末床熔融气孔缺陷演化仿真案例模型 本案例选用层流和流体传热模块,采用水平集法,考虑材料的热物性以及激光加工过程中的马兰戈尼效应、熔融金属表面张力、反冲压力、相变潜热、热对流和热辐射,建立含气孔缺陷的二维数值仿真…...

2025.12晶晨S905L3S-L3SB安卓9通刷实战:当贝桌面加持,解锁多品牌盒子新玩法

1. 晶晨S905L3S-L3SB通刷包的前世今生 第一次听说晶晨S905L3S-L3SB芯片能通刷时,我正对着家里三台不同品牌的电视盒子发愁。这些盒子有的来自运营商赠送,有的是二手市场淘来的,虽然硬件配置相近,但系统体验天差地别。直到发现这个…...

基于宝塔面板与Docker Compose快速部署Dify最新版实战指南

1. 为什么选择宝塔Docker Compose部署Dify? 最近在帮几个创业团队搭建AI开发环境时,发现很多小伙伴都被复杂的部署流程劝退。传统的手动部署方式需要逐个安装Python、Redis、PostgreSQL等依赖,光是版本兼容问题就能折腾大半天。直到上个月我…...