matlab多种算法解决TSP旅行商问题:实例与代码

文章目录

  • 前言
  • 一、TSP旅行商是什么?
  • 二、各种算法求解TSP问题
    • 1.遗传算法
    • 2.蚁群算法
    • 3.禁忌搜索算法
    • 4.模拟退火算法
  • 总结


前言

旅行推销员问题(英语:Travelling salesman problem, TSP)是这样一个问题:给定一系列城市和每对城市之间的距离,求解访问每一座城市一次并回到起始城市的最短回路。它是组合优化中的一个NP难问题,在运筹学和理论计算机科学中非常重要。 最早的旅行商问题的数学规划是由Dantzig(1959)等人提出,并且是在最优化领域中进行了深入研究。许多优化方法都用它作为一个测试基准。尽管问题在计算上很困难,但已经有了大量的启发式算法和精确方法来求解数量上万的实例,并且能将误差控制在1%内。

一、TSP旅行商是什么?

旅行商问题(TravelingSalesmanProblem,TSP)是一个经典的组合优化问题。经典的TSP可以描述为:一个商品推销员要去若干个城市推销商品,该推销员从一个城市出发,需要经过所有城市后,回到出发地。应如何选择行进路线,以使总的行程最短。从图论的角度来看,该问题实质是在一个带权完全无向图中,找一个权值最小的Hamilton回路。由于该问题的可行解是所有顶点的全排列,随着顶点数的增加,会产生组合爆炸,它是一个NP完全问题。由于其在交通运输、电路板线路设计以及物流配送等领域内有着广泛的应用,国内外学者对其进行了大量的研究。早期的研究者使用精确算法求解该问题,常用的方法包括:分枝定界法、线性规划法、动态规划法等。但是,随着问题规模的增大,精确算法将变得无能为力,因此,在后来的研究中,国内外学者重点使用近似算法或启发式算法,主要有遗传算法、模拟退火法、蚁群算法、禁忌搜索算法、贪婪算法和神经网络等。

二、各种算法求解TSP问题

1.遗传算法

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2.蚁群算法

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3.禁忌搜索算法

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4.模拟退火算法

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总结

以上介绍了遗传算法、蚁群算法、禁忌搜索算法和模拟退火算法等对TSP旅行商问题的求解,希望有所帮助。


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