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2.3 爬山算法的原理和实现步骤

爬山算法,也称局部搜索算法,是一种基于邻域搜索技术的、沿着有可能改进解的质量的方向进行单方向搜索(爬山)的搜索方法。该方法的局部搜索能力很强,是一种常用的寻找局部最优解的方法。作者通过文献检索,发现有关用爬山算法求解配送车辆优化调度问题的研究成果很少。

用爬山算法求解组合优化问题时的步骤如下(以目标函数求最小为例)。

第一步:选定一个初始解x 0 ;记录当前最优解x best =x 0 ,令P=N(x best )(表示x best 的邻域)。

第二步:当P=φ时,或满足其他停止运算准则时,转第四步;否则,从N(x best )中按某一规则选一个解x now ,转第三步。

第三步:若x now 的目标函数值f(x now )小于 x best 的目标函数值f(x best ),则令x best =x now ,P=N(x best ),转第二步;否则,P=P-x now ,转第二步。

第四步:输出计算结果,停止。

在爬山算法中,第一步的初始解可以采用随机方法产生,也可用一些经验方法得到,还可采用其他算法得到初始解。在第二步中,其他停止运算准则是指除P=φ以外的其他准则,这些准则一般取决于人们对算法的计算时间、计算结果的要求。第二步中在N(x best )中选取x now 的规则可以采用随机选取的规则。

可见,爬山算法从解空间中的一个点出发,通过不断迭代,最终可达到一个局部最优点。算法停止时得到的解的质量依赖于算法的初始解的选取、邻域选点的规则和算法终止条件等。 OmMFliXLt7MfLNoSHpC/WdmIuB1o/ocZYv653Y6J1hbr4mjxtMM7IRSPu1eKMZIk

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