1、/ AO.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。#pragma once#include #include #include const double ALPHA=1.0; /启发因子，信息素的重要程度const double BETA=2.0; /期望因子，城市间距离的重要程度const double ROU=0.5; /信息素残留参数const int N_ANT_COUNT=34; /蚂蚁数量const int N_IT_COUNT=1000; /迭代次数const int N_CITY_COUNT=51; /城市数量const double DBQ=100.0; /总的信息素cons
2、t double DB_MAX=10e9; /一个标志数，10 的 9 次方double g_TrialN_CITY_COUNTN_CITY_COUNT; /两两城市间信息素，就是环境信息素double g_DistanceN_CITY_COUNTN_CITY_COUNT; /两两城市间距离/eil51.tsp 城市坐标数据double x_AryN_CITY_COUNT=37,49,52,20,40,21,17,31,52,51,42,31,5,12,36,52,27,17,13,57,62,42,16,8,7,27,30,43,58,58,37,38,46,61,62,63,32,45,5
3、9,5,10,21,5,30,39,32,25,25,48,56,30;double y_AryN_CITY_COUNT=52,49,64,26,30,47,63,62,33,21,41,32,25,42,16,41,23,33,13,58,42,57,57,52,38,68,48,67,48,27,69,46,10,33,63,69,22,35,15,6,17,10,64,15,10,39,32,55,28,37,40;/返回指定范围内的随机整数int rnd(int nLow,int nUpper)return nLow+(nUpper-nLow)*rand()/(RAND_MAX+1);
4、/返回指定范围内的随机浮点数double rnd(double dbLow,double dbUpper)double dbTemp=rand()/(double)RAND_MAX+1.0);return dbLow+dbTemp*(dbUpper-dbLow);/返回浮点数四舍五入取整后的浮点数double ROUND(double dbA)return (double)(int)(dbA+0.5);/定义蚂蚁类class CAntpublic:CAnt(void);CAnt(void);public:int m_nPathN_CITY_COUNT; /蚂蚁走的路径double m_dbPa
5、thLength; /蚂蚁走过的路径长度int m_nAllowedCityN_CITY_COUNT; /没去过的城市int m_nCurCityNo; /当前所在城市编号int m_nMovedCityCount; /已经去过的城市数量public:int ChooseNextCity(); /选择下一个城市void Init(); /初始化void Move(); /蚂蚁在城市间移动void Search(); /搜索路径void CalPathLength(); /计算蚂蚁走过的路径长度;/构造函数CAnt:CAnt(void)/析构函数CAnt:CAnt(void)/初始化函数，蚂蚁搜
6、索前调用void CAnt:Init()for (int i=0;i 0.0) /总的信息素值大于 0dbTemp=rnd(0.0,dbTotal); /取一个随机数for (int i=0;iN_CITY_COUNT;i+)if (m_nAllowedCityi = 1) /城市没去过dbTemp=dbTemp-probi; /这个操作相当于转动轮盘，如果对轮盘选择不熟悉，仔细考虑一下if (dbTemp 0.0) /轮盘停止转动，记下城市编号，直接跳出循环nSelectedCity=i;break;/=/如果城市间的信息素非常小 ( 小到比 double 能够表示的最小的数字还要小 )/那
7、么由于浮点运算的误差原因，上面计算的概率总和可能为 0/会出现经过上述操作，没有城市被选择出来/出现这种情况，就把第一个没去过的城市作为返回结果/题外话：刚开始看的时候，下面这段代码困惑了我很长时间，想不通为何要有这段代码，后来才搞清楚。if (nSelectedCity = -1)for (int i=0;iN_CITY_COUNT;i+)if (m_nAllowedCityi = 1) /城市没去过nSelectedCity=i;break;/=/返回结果，就是城市的编号return nSelectedCity;/蚂蚁在城市间移动void CAnt:Move()int nCityNo=Ch
8、ooseNextCity(); /选择下一个城市m_nPathm_nMovedCityCount=nCityNo; /保存蚂蚁走的路径m_nAllowedCitynCityNo=0;/把这个城市设置成已经去过了m_nCurCityNo=nCityNo; /改变当前所在城市为选择的城市m_nMovedCityCount+; /已经去过的城市数量加 1/蚂蚁进行搜索一次void CAnt:Search()Init(); /蚂蚁搜索前，先初始化/如果蚂蚁去过的城市数量小于城市数量，就继续移动while (m_nMovedCityCount N_CITY_COUNT)Move();/完成搜索后计算走过
9、的路径长度CalPathLength();/计算蚂蚁走过的路径长度void CAnt:CalPathLength()m_dbPathLength=0.0; /先把路径长度置 0int m=0;int n=0;for (int i=1;iN_CITY_COUNT;i+)m=m_nPathi;n=m_nPathi-1;m_dbPathLength=m_dbPathLength+g_Distancemn;/加上从最后城市返回出发城市的距离n=m_nPath0;m_dbPathLength=m_dbPathLength+g_Distancemn; /tsp 类class CTsppublic:CTsp
10、(void);CTsp(void);public:CAnt m_cAntAryN_ANT_COUNT; /蚂蚁数组CAnt m_cBestAnt; /定义一个蚂蚁变量，用来保存搜索过程中的最优结果/该蚂蚁不参与搜索，只是用来保存最优结果public:/初始化数据void InitData();/开始搜索void Search();/更新环境信息素void UpdateTrial();/构造函数CTsp:CTsp(void)CTsp:CTsp(void)/初始化数据void CTsp:InitData()/先把最优蚂蚁的路径长度设置成一个很大的值m_cBestAnt.m_dbPathLength
11、=DB_MAX;/计算两两城市间距离double dbTemp=0.0;for (int i=0;iN_CITY_COUNT;i+)for (int j=0;jN_CITY_COUNT;j+)dbTemp=(x_Aryi-x_Aryj)*(x_Aryi-x_Aryj)+(y_Aryi-y_Aryj)*(y_Aryi-y_Aryj);dbTemp=pow(dbTemp,0.5);g_Distanceij=ROUND(dbTemp);/初始化环境信息素，先把城市间的信息素设置成一样/这里设置成 1.0，设置成多少对结果影响不是太大，对算法收敛速度有些影响for (int i=0;iN_CITY_C
12、OUNT;i+)for (int j=0;jN_CITY_COUNT;j+)g_Trialij=1.0;/更新环境信息素void CTsp:UpdateTrial()/临时数组，保存各只蚂蚁在两两城市间新留下的信息素double dbTempAryN_CITY_COUNTN_CITY_COUNT;memset(dbTempAry,0,sizeof(dbTempAry); /先全部设置为 0/计算新增加的信息素 ,保存到临时数组里int m=0;int n=0;for (int i=0;iN_ANT_COUNT;i+) /计算每只蚂蚁留下的信息素for (int j=1;jN_CITY_COUN
13、T;j+)m=m_cAntAryi.m_nPathj;n=m_cAntAryi.m_nPathj-1;dbTempArynm=dbTempArynm+DBQ/m_cAntAryi.m_dbPathLength;dbTempArymn=dbTempArynm;/最后城市和开始城市之间的信息素n=m_cAntAryi.m_nPath0;dbTempArynm=dbTempArynm+DBQ/m_cAntAryi.m_dbPathLength;dbTempArymn=dbTempArynm;/=/更新环境信息素for (int i=0;iN_CITY_COUNT;i+)for (int j=0;jN
14、_CITY_COUNT;j+)g_Trialij=g_Trialij*ROU+dbTempAryij; /最新的环境信息素 = 留存的信息素 + 新留下的信息素void CTsp:Search()char cBuf256; /打印信息用/在迭代次数内进行循环for (int i=0;iN_IT_COUNT;i+)/每只蚂蚁搜索一遍for (int j=0;jN_ANT_COUNT;j+)m_cAntAryj.Search();/保存最佳结果for (int j=0;jN_ANT_COUNT;j+)if (m_cAntAryj.m_dbPathLength m_cBestAnt.m_dbPath
15、Length)m_cBestAnt=m_cAntAryj;/更新环境信息素UpdateTrial();/输出目前为止找到的最优路径的长度sprintf(cBuf,“n%d %.0f“,i+1,m_cBestAnt.m_dbPathLength);printf(cBuf);int main()/用当前时间点初始化随机种子，防止每次运行的结果都相同time_t tm;time(unsigned int nSeed=(unsigned int)tm;srand(nSeed);/开始搜索CTsp tsp;tsp.InitData(); /初始化tsp.Search(); /开始搜索/输出结果printf(“nThe best tour is :n“);char cBuf128;for (int i=0;iN_CITY_COUNT;i+)sprintf(cBuf,“%d “,tsp.m_cBestAnt.m_nPathi+1);if (i % 20 = 0)printf(“n“);printf(cBuf);printf(“nnPress any key to exit!“);getchar();return 0;
