蚁群算法c语言

蚁群算法（C语言实现）/s/blog_6bb1b4b001016pt0.html\这是我2012年第一个学期的期末大作业。

不得不说这段代码参考了网络上的一些代码，以及书本上的一些相关数据。

但是无论是网络上还是书上难免总是有很多C++的影子，这是我自己理解之后用C编写的蚁群算法的代码。

这几个城市的相关测试数据在CSDN上可以找到。

//蚁群算法关于简单的TSP问题求解//#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<math.h>#include<time.h>#define M 13 //蚂蚁的数量#define N 144 //城市的数量#define R 1000 //迭代次数#define IN 1 //初始化的信息素的量#define MAX 0x7fffffff //定义最大值struct coordinate{char city[15]; //城市名int x; //城市相对横坐标int y; //城市相对纵坐标}coords[N];double graph[N][N]; //储存城市之间的距离的邻接矩阵,自己到自己记作MAX double phe[N][N]; //每条路径上的信息素的量double add[N][N]; //代表相应路径上的信息素的增量double yita[N][N]; //启发函数,yita[i][j]=1/graph[i][j]int vis[M][N]; //标记已经走过的城市int map[M][N]; //map[K][N]记录第K只蚂蚁走的路线double solution[M]; //记录某次循环中每只蚂蚁走的路线的距离int bestway[N]; //记录最近的那条路线double bestsolution=MAX;int NcMax; //代表迭代次数,理论上迭代次数越多所求的解更接近最优解,最具有说服力double alpha,betra,rou,Q;void Initialize(); //信息初始化void Inputcoords(FILE *fp); //将文件中的坐标信息读入void GreateGraph(); //根据坐标信息建图double Distance(int *p); //计算蚂蚁所走的路线的总长度void Result(); //将结果保存到out.txt中void Initialize(){alpha=2; betra=2; rou=0.7; Q=5000;NcMax=R;return ;}void Inputcoords(FILE *fp){int i;int number;if(fp==NULL){printf("Sorry,the file is not exist\n");exit(1);}else{for(i=0; i<N; ++i){fscanf(fp,"%d%s",&number,coords[i].city); fscanf(fp,"%d,%d",&coords[i].x,&coords[i].y); }}}void GreateGraph( ){int i,j;double d;for(i=0; i<N-1; ++i){graph[i][i]=MAX; //自己到自己标记为无穷大for(j=i+1; j<N; ++j){d=(double)((coords[i].x-coords[j].x)*(coords[i].x-coords[j].x)+(coords[i].y-coo rds[j].y)*(coords[i].y-coords[j].y));graph[j][i]=graph[i][j]=sqrt(d);}}graph[N-1][N-1]=MAX;return ;}double Distance(int *p){double d=0;int i;for(i=0; i<N-1; ++i)d+=graph[*(p+i)][*(p+i+1)];}d+=graph[*(p+i)][*(p)];return d;}void Result(){FILE *fl;int i;fl = fopen("out.txt","a"); //将结果保存在out.txt这个文件里面fprintf(fl,"%s\n","本次算法中的各参数如下:");fprintf(fl,"alpha=%.3lf, betra=%.3lf, rou=%.3lf, Q=%.3lf\n",alpha,betra,rou,Q); fprintf(fl,"%s %d\n","本次算法迭代次数为:",NcMax);fprintf(fl,"%s %.4lf\n","本算法得出的最短路径长度为:",bestsolution);fprintf(fl,"%s\n","本算法求得的最短路径为:");for(i=0; i<N; ++i)fprintf(fl,"%s → ",coords[bestway[i]].city);fprintf(fl,"%s",coords[bestway[0]].city);fprintf(fl,"\n\n\n");fclose(fl);return ;int main(){int NC=0;int i,j,k;int s;double drand,pro,psum;FILE *fp;Initialize();fp = fopen("coords.txt","r+");Inputcoords(fp);GreateGraph();fclose(fp);for(i=0; i<N; ++i){for(j=0; j<N; ++j){phe[i][j]=IN; //信息素初始化if(i!=j)yita[i][j]=100.0/graph[i][j]; //期望值,与距离成反比}}memset(map,-1,sizeof(map)); //把蚂蚁走的路线置空memset(vis,0,sizeof(vis)); //0表示未访问,1表示已访问srand(time(NULL));while(NC++<=NcMax){for(k=0; k<M; ++k){map[k][0]=(k+NC)%N; //给每只蚂蚁分配一个起点,并且保证起点在N个城市里 vis[k][map[k][0]]=1; //将起点标记为已经访问}s=1;while(s<N){for(k=0; k<M; ++k){psum=0;for(j=0; j<N; ++j){if(vis[k][j]==0){psum+=pow(phe[map[k][s-1]][j],alpha)*pow(yita[map[k][s-1]][j],betra); }}drand=(double)(rand()P00);drand/=5000.0; //生成一个小于1的随机数pro=0;for(j=0; j<N; ++j){if(vis[k][j]==0)pro+=pow(phe[map[k][s-1]][j],alpha)*pow(yita[map[k][s-1]][j],betra)/psum; if(pro>drand)break;}vis[k][j]=1; //将走过的城市标记起来map[k][s]=j; //记录城市的顺序}s++;}memset(add,0,sizeof(add));for(k=0; k<M; ++k) //计算本次中的最短路径//{solution[k]=Distance(map[k]); //蚂蚁k所走的路线的总长度if(solution[k]<bestsolution){bestsolution=solution[k];for(i=0; i<N; ++i)bestway[i]=map[k][i];}}for(k=0; k<M; ++k){for(j=0; j<N-1; ++j){add[map[k][j]][map[k][j+1]]+=Q/solution[k];}add[N-1][0]+=Q/solution[k];}for(i=0; i<N; ++i){for(j=0; j<N; ++j){phe[i][j]=phe[i][j]*rou+add[i][j];if(phe[i][j]<0.0001) //设立一个下界phe[i][j]=0.0001;else if(phe[i][j]>20) //设立一个上界,防止启发因子的作用被淹没phe[i][j]=20;}}memset(vis,0,sizeof(vis));memset(map,-1,sizeof(map));}Result();printf("Result is saved in out.txt\n"); return 0;}。