基于遗传算法的TSP优化求解器
项目介绍
本项目是一个采用遗传算法(Genetic Algorithm, GA)求解旅行商问题(TSP)的MATLAB程序。该求解器能够自动搜索并输出访问所有城市的最短路径,可广泛应用于物流配送、路径规划等需要优化连接顺序的场景。程序核心是利用遗传算法的选择、交叉、变异等操作模拟生物进化过程,逐步逼近TSP的最优解。
功能特性
- 数据输入灵活:支持随机生成城市坐标或导入外部数据文件(如标准TSPLIB数据集)。
- 遗传算法优化:完整实现了包括种群初始化、适应度评估、轮盘赌选择、顺序交叉(OX)和交换变异在内的遗传算法操作流程。
- 过程可视化:实时动态显示每一代种群的最优路径及其长度变化,直观展示算法收敛过程。
- 结果输出完整:提供最优城市访问顺序、最短路径总距离、收敛曲线图以及最终路径平面示意图。
使用方法
- 准备输入:在主脚本中设置遗传算法参数(种群大小、迭代次数等),并指定城市坐标数据(矩阵或文件路径)。
- 运行求解:执行主脚本,程序将开始遗传算法迭代优化。
- 查看结果:程序运行结束后,命令行窗口将输出最优路径与距离,图像窗口将显示收敛过程与最终路径图。
系统要求
- 操作系统:Windows、macOS 或 Linux
- 软件环境:MATLAB R2016a 或更高版本
文件说明
主程序文件整合了项目的全部核心功能,依次实现了以下关键步骤:初始化并读取城市坐标数据;设定遗传算法各项控制参数;构建初始种群并计算适应度;迭代执行选择、交叉、变异操作以生成新一代种群;追踪并记录历代最优解;最终输出最优路径结果并进行可视化展示。