最大最小螞蟻的TSP問題的實現

最近，人工智能課的作業，詳細文檔就不寫了，感興趣可以聯繫我，旨在交流。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <math.h>
#define A 2
#define B 3
#define Q 1
#define N 16

int main()
{
    int i,j,k,m,n,q,path[N],sign[N],d[N][N];
    double l=0.2,min=65535,sum,temp,P,p[N],message[N][N];
    printf("m=");
    scanf("%d",&m);//進行m輪運算
    printf("n=");
    scanf("%d",&n);//城市個數n
    for ( i = 0; i < n; i++)//城市距離矩陣d[i][j]
    {
        for ( j = 0; j < n; j++)
        {
            scanf("%d",&d[i][j]);
            message[i][j]=1;//初始化信息素矩陣message
        }
    }
    memset(p,0,sizeof(p));
    srand((unsigned)time(NULL));//初始化隨機數

    for ( i = 0; i < m; i++)//每隻螞蟻的運動
    {
        for ( q = 0; q < n; q++)
        {
            memset(sign,0,sizeof(sign));//標記螞蟻到過的城市，保證不重複
            for ( j = 0; j < n; j++)//第j次選擇城市
            {
                if (j == 0)
                {
                    path[0]=q;//螞蟻的出發城市
                    sign[path[0]]=1;
                    continue;
                }

                sum=0;
                for ( k = 0; k < n; k++)//計算sum
                {
                    if (sign[k] == 0)//沒去過該城市，該城市變爲候選城市
                    {
                        sum+=pow(message[path[j-1]][k],A)*pow(1/(double)d[path[j-1]][k],B);
                    }
                }

                P=0;//總的概率係數
                for ( k = 0; k < n; k++)//計算每個候選城市的概率
                {
                    if (sign[k] == 0)//如果沒去過，則計算
                    {
                        p[k]=pow(message[path[j-1]][k],A)*pow(1/(double)d[path[j-1]][k],B)/sum;
                        P+=p[k];
                    }
                    else//如果去過，概率是0
                    {
                        p[k]=0;
                    }
                }
                if (P < 1)
                {
                    temp=0;
                }
                else
                {
                    temp=rand()%(int)P;//螞蟻的出發城市隨機生成
                }
                for ( k = 0; k < n; k++)//輪盤賭法，根據每個城市的概率大小，選擇下一個城市
                {
                    temp-=p[k];
                    if (temp <= 0&&sign[k] == 0)
                    {
                        break;//循環結束時k即爲下一個要去的城市
                    }
                }
                path[j]=k;
                sign[path[j]]=1;
            }
            path[n]=path[0];

            sum=0;
            for ( k = 0; k < n; k++)
            {
                sum+=d[path[k]][path[k+1]];
            }

            if (min >= sum)//只允許在當前一直髮生的所有循環中找到最優路徑的螞蟻釋放信息素
            {
                min=sum;
                for ( k = 0; k < n; k++)
                {
                    message[path[k]][path[k+1]]=(1-l)*message[path[k]][path[k+1]]+Q/sum;//更新信息素
                    if (message[path[k]][path[k+1]] > 1)//最大最小螞蟻系統中限定上界下界
                    {
                        message[path[k]][path[k+1]]=1;
                    }
                    else if (message[path[k]][path[k+1]] < 0.3)
                    {
                        message[path[k]][path[k+1]]=0.3;
                    }
                }
            }
            for ( k = 0; k < n+1; k++)
            {
                printf("%d ",path[k]);
            }
            printf("%lf",sum);
            printf("\n");
        }
    }

    memset(sign,0,sizeof(sign));//標記螞蟻到過的城市，保證不重複
    for ( i = 0; i < n; i++)//第j次選擇城市
    {
        if (i == 0)
        {
            path[0]=0;//螞蟻的出發城市
            sign[path[0]]=1;
            continue;
        }

        k=i;
        for ( j = 0; j < n; j++)
        {
            if (message[path[i-1]][j] < message[path[i-1]][k]&&sign[j] == 0)//找到信息素濃度最小的城市
            {
                k=j;
            }
        }

        path[i]=k;
        sign[path[i]]=1;
    }
    path[n]=path[0];

    sum=0;
    for ( k = 0; k < n; k++)
    {
        sum+=d[path[k]][path[k+1]];//記錄最優路徑長度
    }
    printf("one of the best path:\n");
    for ( k = 0; k < n; k++)//打印其中一條最優路徑
    {
        printf("%d > ",path[k]);
    }
    printf("%d ",path[n]);
    printf("%lf",sum);
    printf("\n");

    for ( i = 0; i < n; i++)//打印最終的信息素濃度
    {
        for ( j = 0; j < n; j++)
        {
            printf("%lf ",message[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    system("PAUSE");
    return 0;
}