Python使用遗传算法解决最大流问题

 更新时间:2018年01月29日 16:10:18   作者:ZJun310  
这篇文章主要为大家详细介绍了Python使用遗传算法解决最大流问题,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

本文为大家分享了Python遗传算法解决最大流问题,供大家参考,具体内容如下

Generate_matrix

def Generate_matrix(x,y):
 import numpy as np
 import random
 return np.ceil(np.array([random.random()*10 for i in range(x*y)]).reshape(x,y))

Max_road

def Max_road(A,degree,start):

 import random
 import numpy as np
 import copy

 def change(M,number,start): # number 控制变异程度 start 控制变异量 
  x , y = M.shape
  for i in range(start,x):
   Line = zip(range(len(M[i])),M[i])
   index_0 = [t[0] for t in Line if t[1]==0] # 获取 0 所对应的下标    
   index_1 = [t[0] for t in Line if t[1]==1] # 获取 1 所对应的下标
   M[i][random.sample(index_0,number)[0]]=1 # 随机改变序列中 number 个值 0->1
   M[i][random.sample(index_1,number)[0]]=0 # 随机改变序列中 number 个值 1->0
  return M

 x,y = A.shape

 n=x
 generation = y

 #初始化一个有 n 中情况的解决方案矩阵
 init_solve = np.zeros([n,x+y-2]) 
 init=[1]*(x-1)+[0]*(y-1)
 for i in range(n) :
  random.shuffle(init)
  init_solve[i,:] = init # 1 表示向下走 0 表示向右走 
 solve = copy.copy(init_solve)

 for loop in range(generation):
  Sum = [A[0,0]]*n # 用于记录每一种方案的总流量
  for i in range(n):
   j=0;k=0;
   for m in solve[i,:]:
    if m==1:
     k=k+1
    else:
     j=j+1   
    Sum[i] = Sum[i] + A[k,j]

  Sum_index = zip(range(len(Sum)),Sum)
  sort_sum_index = sorted(Sum_index,key = lambda d : d[1] , reverse =True) # 将 方案 按照流量总和排序

  Max = sort_sum_index[0][1] # 最大流量
  #print Max
  solve_index_half = [a[0] for a in sort_sum_index[:n/2]] # 保留排序后方案的一半
  solve = np.concatenate([solve[solve_index_half],solve[solve_index_half]]) # 将保留的一半方案 进行复制 ,复制部分用于变异
  change(solve,int((x+y-2)*degree)+1 ,start) # 变异

 return solve[0] , Max

Draw_road

def Draw_road(road,A):

 import pylab as plt
 import seaborn
 seaborn.set()

 x , y =A.shape 

 # 将下移和右移映射到绘图坐标上
 Road = [(1,x)] # 初始坐标
 j=1;k=x;
 for m in road:
  if m==1:
   k=k-1
  else:
   j=j+1
  Road.append((j,k))

 # print Road

 for i in range(len(road)):  
  plt.plot([Road[i][0],Road[i+1][0]],[Road[i][1],Road[i+1][1]])

实际运行的例子

In [119]: A = Generate_matrix(4,6)

In [120]: A
Out[120]: 
array([[ 10., 1., 7., 10., 8., 8.],
  [ 4., 8., 8., 4., 8., 2.],
  [ 9., 8., 8., 3., 9., 8.],
  [ 7., 2., 5., 9., 3., 8.]])

In [121]: road , M=Max_road(A,0.1,2)

In [122]: Draw_road(road,A)

较大规模的情况

In [105]: A = Generate_matrix(40,60)

In [106]: road , M=Max_road(A,0.1,4)

In [107]: road
Out[107]: 
array([ 0., 0., 0., 1., 1., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0.,
  1., 0., 0., 0., 1., 0., 0., 1., 0., 1., 1., 1., 1.,
  1., 0., 0., 0., 0., 0., 1., 0., 0., 1., 0., 0., 0.,
  1., 0., 0., 0., 1., 0., 1., 0., 0., 1., 0., 0., 1.,
  0., 0., 0., 1., 0., 0., 1., 1., 1., 1., 0., 0., 0.,
  0., 0., 0., 1., 0., 1., 1., 1., 1., 0., 1., 0., 1.,
  1., 1., 0., 1., 0., 1., 0., 1., 0., 1., 0., 0., 1.,
  0., 1., 0., 0., 1., 0., 1.])

In [108]: Draw_road(road,A)

In [109]: A = generate_Matrix(100,200)
In [110]: road , M=Max_road(A,0.1,10)
In [111]: draw_road(road,A)


以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

相关文章

  • pandas学习之txt与sql文件的基本操作指南

    pandas学习之txt与sql文件的基本操作指南

    Pandas是Python的第三方库,提供高性能易用的数据类型和分析工具,下面这篇文章主要给大家介绍了关于pandas学习之txt与sql文件的基本操作指南,需要的朋友可以参考下
    2021-08-08
  • python中使用多线程改进flask案例

    python中使用多线程改进flask案例

    这篇文章主要介绍了使用多线程改进flask案例,线程是指进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体.线程的划分尺度小于进程,使得多线程程序的并发性高,更多具体内容,需要的小伙伴可以参考下面文章相关资料,希望对你有所帮助
    2022-03-03
  • python图像处理之反色实现方法

    python图像处理之反色实现方法

    这篇文章主要介绍了python图像处理之反色实现方法,涉及Python结合OpenCV与numpy操作图片的相关技巧,需要的朋友可以参考下
    2015-05-05
  • 用python 实现在不确定行数情况下多行输入方法

    用python 实现在不确定行数情况下多行输入方法

    今天小编就为大家分享一篇用python 实现在不确定行数情况下多行输入方法,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
    2019-01-01
  • 详解python中的json的基本使用方法

    详解python中的json的基本使用方法

    本篇文章主要介绍了python中的json的基本使用方法,在Python中使用json的时候,主要也就是使用json模块,json是以一种良好的格式来进行数据的交互,有兴趣的可以了解一下。
    2016-12-12
  • python之模拟鼠标键盘动作具体实现

    python之模拟鼠标键盘动作具体实现

    这篇文章主要介绍了python之模拟鼠标键盘动作具体实现,有需要的朋友可以参考一下
    2013-12-12
  • Flask框架学习笔记之使用Flask实现表单开发详解

    Flask框架学习笔记之使用Flask实现表单开发详解

    这篇文章主要介绍了Flask框架学习笔记之使用Flask实现表单开发,结合实例形式较为详细的分析了flask框架表单模板定义、数据提交等相关操作技巧,需要的朋友可以参考下
    2019-08-08
  • Python如何通过变量ID得到变量的值

    Python如何通过变量ID得到变量的值

    这篇文章主要介绍了Python如何通过变量ID得到变量的值,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2022-05-05
  • python webp图片格式转化的方法

    python webp图片格式转化的方法

    这篇文章主要为大家详细介绍了python webp图片格式转化的方法,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2021-04-04
  • pychram中切换python版本方式(附图文)

    pychram中切换python版本方式(附图文)

    这篇文章主要介绍了如何在PyCharm中切换Python版本的步骤,包括查看现有版本、文件设置切换、选择解释器路径以及应用更改,文中通过图文介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下
    2024-12-12

最新评论