遗传算法求函数最值(C语言实现)

之前用matlab写过遗传算法，但从没用c实现过，今天老师布置了人工智能的课设，为了温故下学过的遗传算法，于是有了下面的代码……
下面的代码是求y=x*sin(10*pi*x)+2 (-1<=x<=2)的(近似)最大值，但稍作修改即可求其他函数的最值。

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  1 /*

  2 用遗传算法求y=x*sin(10*pi*x)+2的最大值  -1=<x<=2

  3 精确到6位小数

  4 pow(2,21)<3*1000000<pow(2,22)

  5 编码的二进制长度为22 

  6 */

  7 #include <stdio.h>

  8 #include <string.h>

  9 #include <stdlib.h>

 10 #include <ctime>

 11 #include <math.h>

 12 

 13 #define N 3000000

 14 #define PI 3.14159265

 15 #define MAX(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))

 16 

 17 #define SIZE  50

 18 #define MAXGEN  50

 19 #define P_CORSS 0.75

 20 #define P_MUTATION 0.05

 21 

 22 #define LEN 22

 23 

 24 typedef struct node

 25 {

 26   char x[LEN];

 27   double fitness,fitsum;

 28 }node;

 29 

 30 node cur[SIZE],next[SIZE],max,min;

 31 

 32 double randd()

 33 {

 34   return (double)rand()/RAND_MAX;

 35 }

 36 int randi(int k)

 37 {

 38   return (int)(randd()*k+0.5);

 39 }

 40 

 41 //计算当前种群中各个个体的适应度 

 42 void cal_fitness()

 43 {

 44   int i,j,k;

 45   double d;

 46   for(i=0;i<SIZE;i++)

 47   {

 48     k=0;

 49     for(j=LEN-1;j>=0;j--) k=(k<<1)+cur[i].x[j];

 50     d=(double)k/N*3-1;

 51     cur[i].fitness=d*sin(10*PI*d)+2;

 52     cur[i].fitsum=i>0?(cur[i].fitness+cur[i-1].fitsum):(cur[0].fitness);

 53   }

 54 }

 55 

 56 void init()

 57 {

 58   int tmp;

 59   for(int i=0;i<SIZE;i++)

 60   {

 61     tmp=randi(N);

 62     for(int j=0;j<LEN;j++)

 63     {

 64       cur[i].x[j]=tmp%2;

 65       tmp=tmp>>1;

 66     }

 67   }

 68   cal_fitness();

 69 }

 70 

 71 int sel()

 72 {

 73   double p=randd();

 74   double sum=cur[SIZE-1].fitsum;

 75   for(int i=0;i<SIZE;i++)

 76   {

 77     if(cur[i].fitsum/sum>p) return i;

 78   }

 79 }

 80 

 81 //换代 

 82 void tran()

 83 {

 84   int i,j,pos;

 85   //找当前种群最优个体 

 86   max=cur[0];

 87   for(i=1;i<SIZE-1;i++)

 88   {

 89     if(cur[i].fitness>max.fitness)  max=cur[i];

 90   }

 91   for(int k=0;k<SIZE;k+=2)

 92   {

 93     //选择交叉个体 

 94     i=sel();

 95     j=sel();

 96     

 97     //选择交叉位置 

 98     pos=randi(LEN-1);

 99     

100     //交叉

101     if(randd()<P_CORSS)

102     {

103       memcpy(next[k].x,cur[i].x,pos);

104       memcpy(next[k].x+pos,cur[j].x+pos,LEN-pos);

105 

106       memcpy(next[k+1].x,cur[j].x,pos);

107       memcpy(next[k+1].x+pos,cur[i].x+pos,LEN-pos);

108     }

109     else

110     {

111       memcpy(next[k].x,cur[i].x,LEN);

112       memcpy(next[k+1].x,cur[j].x,LEN);

113     }

114     //变异

115     if(randd()<P_MUTATION)

116     {

117       pos=randi(LEN-1);

118       next[k].x[pos]^=next[k].x[pos];

119 

120       pos=randi(LEN-1);

121       next[k+1].x[pos]^=next[k+1].x[pos];

122     }

123   }

124   //找下一代的最差个体 

125   min=next[0],j=0;

126   for(i=1;i<SIZE-1;i++)

127   {

128     if(next[i].fitness<min.fitness)  min=next[i],j=i;

129   }

130   //用上一代的最优个体替换下一代的最差个体

131   next[j]=max;

132   

133   memcpy(cur,next,sizeof(cur));

134    

135   

136   cal_fitness();

137 }

138 

139 //打印个体适应度和二进制编码 

140 void print(node tmp)

141 {

142   printf("%.6lf",tmp.fitness);

143   for(int i=0;i<LEN;i++)  printf(" %d",tmp.x[i]);

144   printf("\n");

145 }

146 

147 //打印种群

148 void printcur()

149 {

150   for(int i=0;i<SIZE;i++) print(cur[i]);

151 } 

152 

153 

154 void GA()

155 {

156   int cnt=0;

157   double ans;

158   while(cnt++<MAXGEN)

159   {

160     tran();

161     

162 //    printf("%.6lf\n",max.fitness);

163 //    printcur();

164   }

165   ans=cur[0].fitness;

166   for(int i=1;i<SIZE;i++) ans=MAX(ans,cur[i].fitness);

167   printf("%.6lf\n",ans);

168 }

169 

170 int main()

171 {

172   srand((unsigned)time(NULL));

173   

174   init();

175   GA();

176   

177   system("pause");

178   return 0;

179 }