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1.10分钟搞懂遗传算法(含源码)
2.带你解读遗传算法gplearn源码(第一次录讲代码的遗传源码遗传源码视频)
3.请问哪位有模拟退火遗传算法的源程序?
10分钟搞懂遗传算法(含源码)
大自然中存在一种神奇的力量，它能够将优良的算法算法基因保留下来，进而进化出更加强大、遗传源码遗传源码更适应生存的算法算法基因。这种力量启发了遗传算法的遗传源码遗传源码诞生，它模拟了自然选择、算法算法圈币完整源码物竞天择、遗传源码遗传源码适者生存的算法算法原则，通过多代的遗传源码遗传源码遗传、变异、算法算法交叉和复制，遗传源码遗传源码最终进化出问题的算法算法最优解。尽管遗传算法看起来神奇，遗传源码遗传源码但其实现思路相对简单。算法算法本文将介绍遗传算法的遗传源码遗传源码graylog3源码基本思想，并运用遗传算法解决实际问题，最后给出遗传算法的代码实现和解析。
在介绍遗传算法之前，我们需要了解以下几个概念：
1. 基因和染色体：在遗传算法中，我们将要解决的问题映射成一个数学问题，一个可行解被称为一条“染色体”。一个可行解通常由多个元素构成，每个元素被称为染色体上的一个“基因”。
2. 适应度函数：适应度函数在遗传算法中扮演着“上帝”的角色，用于衡量染色体的优劣。在迭代过程中，适应度函数会给所有染色体打分，评判其适应度，淘汰适应度较低的魔方oa教育源码染色体，保留适应度较高的染色体。
3. 交叉：每次迭代都会生成N条染色体，这被称为一次“进化”。交叉的过程类似于交配，需要从上一代的染色体中选取两条染色体，然后拼接在一起，生成一条新的染色体。
4. 变异：交叉可以保证每次进化留下优良的基因，但只能保证结果更接近局部最优解。为了解决这一问题，我们需要引入变异，即在新的染色体上随机修改基因的值，引入新的基因，突破当前搜索的听车app源码限制。
5. 复制：每次进化中，为了保留上一代优良的染色体，需要将适应度最高的几条染色体直接复制给下一代。
遗传算法的执行流程如下：
1. 生成初始染色体种群。
2. 计算每个染色体的适应度。
3. 根据适应度选择染色体进行交叉和变异。
4. 生成新一代染色体种群。
5. 重复步骤2-4，直到满足终止条件。
在实际应用中，可以通过限定进化次数或允许范围来控制算法的迭代次数。选择何种方式取决于具体的业务场景。
下面我们以负载均衡调度问题为例，介绍遗传算法的分享插画网站源码解决方法。
1. 数学建模：首先，我们需要将实际问题映射成遗传算法的数学模型，包括任务长度矩阵、节点处理速度矩阵、任务处理时间矩阵等。
2. 染色体：染色体用于记录每次进化过程中的可行解，每个染色体由多个基因组成，每个基因表示将任务分配给节点的方案。
3. 适应度矩阵：适应度矩阵记录每条染色体的适应度，用于评判染色体的优劣。
4. 选择概率矩阵：选择概率矩阵记录每条染色体在下一次进化中被选择的概率，用于选择染色体进行交叉和变异。
5. 遗传算法的实现：通过交叉、变异和复制等操作，生成新一代染色体种群，并不断迭代，直到满足终止条件。
结果展示：通过遗传算法解决负载均衡调度问题，经过次进化，算法最终收敛于最优解。
带你解读遗传算法gplearn源码(第一次录讲代码的视频)
遗传算法通过模拟生物进化过程，将基因突变、选择等机制应用于程序中，广泛应用于量价因子挖掘。
遗传算法能帮我们挖掘现有因子的衍生潜力，生成新因子以增强预测准确性。以OBV指标为例，遗传算法可生成OBVM，即OBV的移动平均值，从而在预测上表现更优。
遗传算法通过迭代过程生成新因子，但有时新因子不如旧因子，为解决此问题，可在每轮迭代后筛选优秀父代，让其直接进入下一代，不再参与迭代。
算法自带算子有限，可加入更多函数，如talib的函数或从github获取的其他函数。同时，需注意输入输出处理，避免使用无效表达式。
init_depth限制初始表达式长度，但无法控制最终长度，防止过拟合。监测fitness和公式长度，以避免产出冗长的过拟合公式。
适应度函数评估因子维度有限，单一相关性检验会导致产出因子同质化。遗传算法是生成因子的强大工具，掌握其应用能提升因子竞争力。
遗传算法在因子挖掘领域的应用，标志着从手工搓因子到量产因子的转变，掌握更多量产工具，将使我们在因子层面上更具竞争力。
请问哪位有模拟退火遗传算法的源程序?
遗传算法求解f(x)=xcosx+2的最大值
其中在尺度变换部分应用到了类似模拟退火算法部分，所有变量均使用汉语拼音很好懂
//中国电子科技集团公司
//第一研究室
//呼文韬
//hu_hu@.com
//随机初始种群
//编码方式为格雷码
//选择方法为随机遍历
//采用了精英保存策略
//采用了自适应的交叉率和变异率
//采用了与模拟退火算法相结合的尺度变换
//采用了均匀交叉法
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <iostream.h>
#include <iomanip.h>
#include <time.h>
#include <windows.h>
#define IM1
#define IM2
#define AM (1.0/IM1)
#define IMM1 (IM1-1)
#define IA1
#define IA2
#define IQ1
#define IQ2
#define IR1
#define IR2
#define NTAB
#define NDIV (1+IMM1/NTAB)
#define EPS 1.2e-7
#define RNMX (1.0-EPS)
#define zhizhenjuli 0.
#define PI 3.
#define T0 //温度要取得很高才行。
#define zhongqunshu1
#define zuobianjie -
#define youbianjie
unsigned int seed=0; //seed 为种子，要设为全局变量
void mysrand(long int i) //初始化种子
{
seed = -i;
}
long a[1];
//double hundun;
//double c=4;
//设置全局变量
struct individual
{
unsigned *chrom; //染色体；
double geti;//变量值
double shiyingdu; //目标函数的值；
double fitness; //变换后的适应度值；
};
individual *zuiyougeti;//精英保存策略
int zhongqunshu; //种群大小
individual *nowpop;//当前代
individual *newpop;//新一代
double sumfitness;//当代的总适应度fitness
double sumshiyingdu;//当代的总适应度shiyingdu
double maxfitness;//最大适应度
double avefitness;//平均适应度
double maxshiyingdu;//最大适应度
double avgshiyingdu;//平均适应度
float pc;//交叉概率
float pm;//变异概率
int lchrom;//染色体长度
int maxgen;//最大遗传代数
int gen;//遗传代数
//函数
int flipc(double ,double );//判断是否交叉
int flipm(double );//判断是否变异
int rnd(int low,int high);//产生low与high之间的任意数
void initialize();//遗传算法初始化
void preselectfitness(); //计算sumfiness,avefitness,maxfitness
void generation();
double suijibianli();//产生随机遍历指针
int fuzhi(float );//选择要复制的个体
void crossover(individual ,individual ,individual &,individual &);//交叉
void bianyi(individual &);//变异
void mubiaohanshu(individual &);//计算适应度
void chidubianhuan(individual &);//对shiyingdu进行尺度变换赋给fitness
double ran1(long *);//随机数初始
void bianma(double bianliang,unsigned *p);//编码
double yima(unsigned *p);
void guanjiancanshujisuan();//计算shiyingdu,根据shiyingdu计算sumshiyingdu,对shiyingdu进行尺度变换变成fitness,根据fitness计算sumfitness，avefitness，maxfitness
void jingyingbaoliu();
void glp(int n,int s,int *,int (*)[1],float (*)[1]);//glp生成函数
BOOL Exist(int Val, int Num, int *Array);//判断一个数在前面是否出现过
int cmpfitness(const void *p1,const void *p2)
{
float i=((individual *)p1)->shiyingdu;//现在是按照"适应度"排序，改成"个体"的话就是按照"个体"排序
float j=((individual *)p2)->shiyingdu;
return i<j ? -1:(i==j ? 0:1);//现在是按升序牌排列，将1和-1互换后就是按降序排列
}
void main()
{
initialize();
cout<<zuiyougeti->geti<<" "<<zuiyougeti->shiyingdu<<endl;/////////////
for(gen=1;gen<maxgen;gen++)
{ generation();
}
jingyingbaoliu();
cout<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(6)<<zuiyougeti->geti<<" "<<setiosflags(ios::fixed)<<setprecision(6)<<(zuiyougeti->shiyingdu)<<endl;////////////////
delete [] newpop;
delete [] nowpop;
delete [] zuiyougeti;
system("pause");
}
void initialize()
{
int q[zhongqunshu1][1],s=1;
float xx[zhongqunshu1][1];//生成的glp用x储存
int h[1]={ 1};//生成向量
zuiyougeti=new individual;//最优个体的生成
zhongqunshu=;//种群数量
nowpop=new individual[zhongqunshu1];//当代
newpop=new individual[zhongqunshu1];//新一代
maxgen=;//最大代数
gen=0;//起始代
lchrom=;//基因数量的初始化
mysrand(time(0));//随机数种子
a[0]=seed;//随机数种子
//对最优个体的初始化
zuiyougeti->geti=0;
zuiyougeti->fitness=0;
zuiyougeti->shiyingdu=0;
//
glp(zhongqunshu,s,h,q,xx);
//for(int i=0;i<zhongqunshu1;i++)//产生初始种群
//{
// for(int j=0;j<s;j++)
// {
// nowpop[i].geti=zuobianjie+(youbianjie-zuobianjie)*xx[i][j];
// }
//}
for(int i=0;i<zhongqunshu1;i++)//产生初始种群
{
nowpop[i].geti=zuobianjie+(youbianjie-(zuobianjie))*ran1(a);
}
//nowpop[0].geti=;//////////////////////////
guanjiancanshujisuan();
jingyingbaoliu(); //精英保留的实现
guanjiancanshujisuan();//计算shiyingdu,根据shiyingdu计算sumshiyingdu,对shiyingdu进行尺度变换变成fitness,根据fitness计算sumfitness，avefitness，maxfitness
}
void jingyingbaoliu() //精英保留的实现
{
individual *zuiyougetiguodu;
zuiyougetiguodu=new individual[zhongqunshu1];//建立一个过渡数组
for(int i=0;i<zhongqunshu;i++)//将当代个体复制到过渡数组中
zuiyougetiguodu[i]=nowpop[i];
qsort(zuiyougetiguodu,zhongqunshu1,sizeof(individual),&cmpfitness);//按fitness升序排序
// cout<<"zuiyougetiguodu适应度:"<<zuiyougetiguodu[zhongqunshu1-1].shiyingdu<<endl;///////////
// cout<<"zuiyougeti适应度:"<<zuiyougeti->shiyingdu<<endl;///////////////////
//system("pause");
if(zuiyougetiguodu[zhongqunshu-1].shiyingdu>zuiyougeti->shiyingdu)
{
*zuiyougeti=zuiyougetiguodu[zhongqunshu1-1];//如果最优个体的fitness比当代最大的fitness小则用当代的代替之
//cout<<"zuiyougetiguodu个体:"<<zuiyougetiguodu[zhongqunshu1-1].geti<<endl;/////////////
//cout<<"zuiyougeti个体:"<<zuiyougeti->geti<<endl;/////////////
}
else
nowpop[rnd(0,(zhongqunshu1-1))]=*zuiyougeti;//否则的话从当代中随机挑选一个用最优个体代替之
delete [] zuiyougetiguodu;//释放过渡数组
}
void guanjiancanshujisuan()//计算shiyingdu,根据shiyingdu计算sumshiyingdu,对shiyingdu进行尺度变换变成fitness,根据fitness计算sumfitness，avefitness，maxfitness
{
for(int i=0;i<zhongqunshu;i++)//计算shiyingdu
mubiaohanshu(nowpop[i]);
for(i=0;i<zhongqunshu;i++)//对shiyingdu进行尺度变换变成fitness
chidubianhuan(nowpop[i]);
preselectfitness();//根据fitness计算sumfitness，avefitness，maxfitness
}
void mubiaohanshu(individual &bianliang)//计算shiyingdu
{
bianliang.shiyingdu=(bianliang.geti*cos(bianliang.geti)+2.0);//目标函数
}
void chidubianhuan(individual &bianliang)//对shiyingdu进行尺度变换变成fitness
{
double T;//退火温度
T=T0*(pow(0.,(gen+1-1)));
double sum=0;
for(int j=0;j<zhongqunshu;j++)
sum+=exp(nowpop[j].shiyingdu/T);
bianliang.fitness=exp(bianliang.shiyingdu/T)/sum;//算出fitness
}
void preselectfitness()//根据fitness计算sumfitness，avefitness，maxfitness
{
int j;
sumfitness=0;
for(j=0;j<zhongqunshu;j++)
sumfitness+=nowpop[j].fitness;
individual *guodu;
guodu=new individual[zhongqunshu1];
for(j=0;j<zhongqunshu;j++)
guodu[j]=nowpop[j];
qsort(guodu,zhongqunshu1,sizeof(individual),&cmpfitness);
maxfitness=guodu[zhongqunshu1-1].fitness;
avefitness=sumfitness/zhongqunshu1;
delete [] guodu;
}
void generation()
{
individual fuqin1,fuqin2,*pipeiguodu,*pipeichi;
int *peiduishuzu;//用来存放产生的随机配对
pipeiguodu=new individual[zhongqunshu1];
pipeichi=new individual[zhongqunshu1];
peiduishuzu=new int[zhongqunshu1];
int member1,member2,j=0,fuzhijishu=0,i=0,temp=0,tt=0;
float zhizhen;
//随机遍历的实现
for(zhizhen=suijibianli();zhizhen<1;(zhizhen=zhizhen+zhizhenjuli))//设定指针1/
{
pipeichi[fuzhijishu]=nowpop[fuzhi(zhizhen)];
fuzhijishu++;
}
//交叉与变异的实现
//交叉
for(i=0;i<zhongqunshu1;i++)
{
peiduishuzu[i]=-1;
}
for (i=0; i<zhongqunshu1; i++)
{
temp =rnd(0,zhongqunshu1-1); //产生值在0-zhongqunshu1-1的随机数
while(Exist(temp, i, peiduishuzu))//判断产生的随机数是否已经产生过，如果是，则再产生一个随机数
{
temp =rnd(0,zhongqunshu1-1);
}
//如果没有的话，则把产生的随机数放在peiduishuzu中
*(peiduishuzu+i) = temp;
}
for(i=0;i<zhongqunshu1-1;i=i+2)
{
fuqin1=pipeichi[peiduishuzu[i]];
fuqin2=pipeichi[peiduishuzu[i+1]];
crossover(fuqin1,fuqin2,newpop[i],newpop[i+1]);
}
for(j=0;j<zhongqunshu1;j++)
{
//if(newpop[j].geti<-)
//cout<<"个体数值小于下界了";
nowpop[j].geti=newpop[j].geti;
}
//
guanjiancanshujisuan();
//变异的实现
for(j=0;j<zhongqunshu;j++)
{
bianyi(nowpop[j]);
}
//
guanjiancanshujisuan();
//精英保留的实现
jingyingbaoliu();
//
guanjiancanshujisuan();
delete [] peiduishuzu;
delete [] pipeichi;
delete [] pipeiguodu;
}
void crossover(individual parent1,individual parent2,individual &child1,individual &child2)//交叉
{
int j;
unsigned *panduan;
panduan=new unsigned[lchrom];
parent1.chrom=new unsigned[lchrom];
parent2.chrom=new unsigned[lchrom];
child1.chrom=new unsigned[lchrom];
child2.chrom=new unsigned[lchrom];
//cout<<"jiaocha"<<endl;///////////////////////
bianma(parent1.geti,parent1.chrom);
bianma(parent2.geti,parent2.chrom);
if(flipc(parent1.fitness,parent2.fitness))
{
for(j=0;j<lchrom;j++)
panduan[j]=rnd(0,1);
//for(j=0;j<lchrom;j++)////////////////
// {
// cout<<panduan[j];/////////////
// }
// cout<<endl;////////////////
// system("pause");////////////////
for(j=0;j<lchrom;j++)
{
if(panduan[j]==1)
child1.chrom[j]=parent1.chrom[j];
else
child1.chrom[j]=parent2.chrom[j];
}
for(j=0;j<lchrom;j++)
{
if(panduan[j]==0)
child2.chrom[j]=parent1.chrom[j];
else
child2.chrom[j]=parent2.chrom[j];
}
//for(j=0;j<lchrom;j++)////////////////
//{
// cout<<child1.chrom[j];/////////////
// }
//cout<<endl;////////////////
// system("pause");////////////////
child1.geti=yima(child1.chrom);
child2.geti=yima(child2.chrom);
delete [] child2.chrom;
delete [] child1.chrom;
delete [] parent2.chrom;
delete [] parent1.chrom;
delete [] panduan;
}
else
{
for(j=0;j<lchrom;j++)
{
child1.chrom[j]=parent1.chrom[j];
child2.chrom[j]=parent2.chrom[j];
}
child1.geti=yima(child1.chrom);
child2.geti=yima(child2.chrom);
delete [] child2.chrom;
delete [] child1.chrom;
delete [] parent2.chrom;
delete [] parent1.chrom;
delete [] panduan;
}
}
void bianyi(individual &child)//变异
{
child.chrom=new unsigned[lchrom];
//cout<<"变异"<<endl;
bianma(child.geti,child.chrom);
for(int i=0;i<lchrom;i++)
if(flipm(child.fitness))
{
if(child.chrom[i]=0)
child.chrom[i]=1;
else
child.chrom[i]=0;
}
child.geti=yima(child.chrom);
delete [] child.chrom;
}
void bianma(double bianliang,unsigned *p)//编码
{
unsigned *q;
unsigned *gray;
q=new unsigned[lchrom];
gray=new unsigned[lchrom];
int x=0;
int i=0,j=0;
if(bianliang<zuobianjie)///////////////////
{
cout<<"bianliang:"<<bianliang<<endl;/////////
system("pause");
}
//cout<<youbianjie-(zuobianjie)<<endl;
//system("pause");
x=(bianliang-(zuobianjie))*((pow(2,lchrom)-1)/(youbianjie-(zuobianjie)));
//cout<<x<<endl;///////////
if(x<0)
system("pause");///////////
for(i=0;i<lchrom;i++)
{
q[i]=0;
p[i]=0;
}
i=0;
while (x!=0&&(i!=lchrom))
{
q[i]=(unsigned)(x%2);
x=x/2;
i++;
}
// for(i=0;i<lchrom;i++)//////////////////
// cout<<q[i];///////////////
// cout<<endl;///////////
int w=lchrom-1;
if(q[w]!=0&&q[w]!=1)
system("pause");
for(j=0;j<lchrom&&w>0;j++)
{
p[j]=q[w];
w--;
}
//cout<<"yuanma"<<endl;
//for(j=0;j<lchrom;j++)///////////
// cout<<p[j];////////
//cout<<endl;////////////////////
gray[0]=p[0];
for(j=1;j<lchrom;j++)
{
if(p[j-1]==p[j])
gray[j]=0;
else if(p[j-1]!=p[j])
gray[j]=1;
}
for(j=0;j<lchrom;j++)
p[j]=gray[j];
//cout<<"geleima"<<endl;
//for(j=0;j<lchrom;j++)///////////
// cout<<p[j];////////
//cout<<endl;////////////////////
//system("pause");///////////
delete [] gray;
delete [] q;
}
double yima(unsigned *p) //译码
{
int i=0;
// for(i=0;i<lchrom;i++)/////////
// {
// cout<<p[i];//////
// }
// cout<<endl;/////////
// system("pause");//////////
int x=0;
unsigned *q;
q=new unsigned[lchrom];
q[0]=p[0];
// cout<<q[0]<<endl;//////////////////
// system("pause");//////////
for(int j=1;j<lchrom;j++)
{
if(q[j-1]==p[j])
q[j]=0;
else if(q[j-1]!=p[j])
q[j]=1;
}
// for(i=0;i<lchrom;i++)//////
// {
// cout<<q[i];//////////
// if(q[i]!=0&&q[i]!=1)
// {
// cout<<q[i];
// system("pause");
// }
// }
// cout<<endl;////////
// system("pause");///////////////////
for(i=0;i<lchrom;i++)
x=x+q[i]*pow(2,(lchrom-i-1));
if(x<0)
{
cout<<"译码出错1"<<endl;
system("pause");
}
//cout<<"x:"<<x<<endl;
double bianliang;
//cout<<pow(2,)<<endl;
//cout<<*x<<endl;
//cout<<(x*(/(pow(2,)-1)))<<endl;
bianliang=(x*((youbianjie-(zuobianjie))/(pow(2,lchrom)-1)))+zuobianjie;
if(bianliang<zuobianjie)
{
cout<<"译码出错2"<<endl;
system("pause");
}
delete [] q;
return bianliang;
}
double ran1(long *idum)
{
int j;
long k;
static long idum2=;
static long iy=0;
static long iv[NTAB];
float temp;
if (*idum <= 0)
{
if (-(*idum) < 1) *idum=1;
else *idum = -(*idum);
idum2=(*idum);
for (j=NTAB+7;j>=0;j--)
{
k=(*idum)/IQ1;
*idum=IA1*(*idum-k*IQ1)-k*IR1;
if (*idum < 0) *idum += IM1;
if (j < NTAB) iv[j] = *idum;
}
iy=iv[0];
}
k=(*idum)/IQ1;
*idum=IA1*(*idum-k*IQ1)-k*IR1;
if (*idum < 0) *idum += IM1;
k=idum2/IQ2;
idum2=IA2*(idum2-k*IQ2)-k*IR2;
if (idum2 < 0) idum2 += IM2;
j=iy/NDIV;
iy=iv[j]-idum2;
iv[j] = *idum;
if (iy < 1) iy += IMM1;
if ((temp=AM*iy) > RNMX) return RNMX;
else return temp;
}
double suijibianli()//随机遍历
{
double i=ran1(a);
while(i>zhizhenjuli)
{
i=ran1(a);
}
//cout<<i<<endl;//////////////
return i;
}
int fuzhi(float p)//复制
{
int i;
double sum=0;
if(sumfitness!=0)
{
for(i=0;(sum<p)&&(i<zhongqunshu);i++)
sum+=nowpop[i].fitness/sumfitness;
}
else
i=rnd(1,zhongqunshu1);
return(i-1);
}
int rnd(int low, int high) /*在整数low和high之间产生一个随机整数*/
{
int i;
if(low >= high)
i = low;
else
{
i =(int)((ran1(a) * (high - low + 1)) + low);
if(i > high) i = high;
}
return(i);
}
int flipc(double p,double q)//判断是否交叉
{
double pc1=0.9,pc2=0.6;
if((p-q)>0)
{
if(p>=avefitness)
{
pc=pc1-(pc1-pc2)*(p-avefitness)/(maxfitness-avefitness);
}
else
pc=pc1;
}
else
{
if(q>=avefitness)
{
pc=pc1-(pc1-pc2)*(q-avefitness)/(maxfitness-avefitness);
}
else
pc=pc1;
}
if(ran1(a)<=pc)
return(1);
else
return(0);
}
int flipm(double p)//判断是否变异
{
double pm1=0.,pm2=0.;
if(p>=avefitness)
{
pm=(pm1-(pm1-pm2)*(maxfitness-p)/(maxfitness-avefitness));
}
else
pm=pm1;
if(ran1(a)<=pm)
return(1);
else
return(0);
}
void glp(int n,int s,int *h,int (*q)[1],float (*xx)[1])//glp
{
int i=0,j=0;
//求解q
for(i=0;i<n;i++)
{
for(j=0;j<s;j++)
{
*(*(q+i)+j)=((i+1)*(*(h+j)))%n;
}
}
i=n-1;
for(j=0;j<s;j++)
{
*(*(q+i)+j)=n;
}
//求解x
for(i=0;i<n;i++)
{
for(j=0;j<s;j++)
{
*(*(xx+i)+j)=(float)(2*(*(*(q+i)+j))-1)/(2*n);
}
}
}
BOOL Exist(int Val, int Num, int *Array)//判断一个数是否在一个数组的前Num个数中
{
BOOL FLAG = FALSE;
int i;
for (i=0; i<Num; i++)
if (Val == *(Array + i))
{
FLAG = TRUE;
break;
}
return FLAG;
}
