遗传算法的C语言实现

//目标函数：y=(x1-1)^2+(x2-2)^2;
#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<math.h>
#include<windows.h>
#define delta 3
#define T 200   //进化代数
#define N 200   //群体个数
#define INT 4   //整数基因长度
#define FLOAT 0//小数基因长度
#define MUTATE 0.005//基因突变率int t = 0;  //代数计数
int gene[N][(INT + FLOAT) * delta];    //基因
double value[N];    //函数值
double ratio[N];    //适应度概率区间
int pair[N];    //随机配对规则
int totalRate = 0;void InitGroup();
double GetValue(int[], int);
void SortGroup();
void Output();
double Function(float, float);
void PairGroup();
void GeneMutate();
void Answer();int main() {InitGroup();Output();while ((t++) != T) {GeneMutate();SortGroup();PairGroup();}SortGroup();Output();Answer();
}//目标函数
double Function(double a, double b,double c=15) {return 2 * a * a - 3 * b * b - 4 * a + 5 * b + c;
}//初始化种群
void InitGroup() {for (int i = 1; i <= N; i++) {totalRate += i * i;}srand((unsigned)time(0));for (int i = 0; i < N; i++) {for (int j = 0; j < (INT + FLOAT) * delta; j++) {gene[i][j] = rand() % 2;}}for (int i = 0; i < N; i++) {if (i == 0) {ratio[i] = (i + 1) * (i + 1) / (double)totalRate;}else {ratio[i] = (i + 1) * (i + 1) / (double)totalRate;ratio[i] += ratio[i - 1];}}for (int i = 0; i < N; i++) {value[i] = Function(GetValue(gene[i], 1), GetValue(gene[i], 2),GetValue(gene[i],3));}
}//输出种群信息
void Output() {printf("个体基因：\n");for (int i = 0; i < N; i++) {printf("【");for (int j = 0; j < (INT + FLOAT) * delta; j++) {if (j == INT) printf("，");else if (j == INT + FLOAT) printf("】,【");else if (j == INT * delta + FLOAT) printf("，");printf("%d", gene[i][j]);}printf("】\n");}printf("个体数值：\n");for (int i = 0; i < N; i++) {printf("%5d: ", i);for (int j = 0; j < delta - 1; j++)printf("%.2f + ", GetValue(gene[i],j+1));printf("%.2f = ", GetValue(gene[i], delta));printf("%.0f\n", value[i]);}
}//求十进制值
double GetValue(int a[(INT + FLOAT) * delta], int n) {int v = 0;double ans=0;for (int i = 1 + (INT + FLOAT) * (n - 1); i <= (INT + FLOAT) * n; i++) {if (a[i - 1] != 0) v += pow(2, (INT + FLOAT) * n - i);}ans = v / (double)pow(2, FLOAT);return ans;
}//计算适应度并排序
void SortGroup() {for (int i = 0; i < N; i++) {for (int j = 0; j < N - 1; j++) {if (value[j] > value[j + 1]) {double b = value[j];value[j] = value[j + 1];value[j + 1] = b;for (int k = 0; k < (INT + FLOAT) * delta; k++) {int a = gene[j][k];gene[j][k] = gene[j + 1][k];gene[j + 1][k] = a;}}}}
}//基因自由组合
void PairGroup() {float b;//printf("\n配对规则：");for (int i = 0; i < N; i++) {b = rand() / (RAND_MAX + 1.0);for (int j = 0; j < N; j++) {if (ratio[j] >= b) {pair[i] = j;//printf("%d  ",pair[i]);break;}}}//printf("\n分割位置：");int gene1[N][(INT + FLOAT) * delta];for (int i = 0; i < N - 1; i += 2) {int pos = rand() % ((INT + FLOAT) * delta - 1) + 1;//printf("%d  ",pos);for (int k = 0; k < (INT + FLOAT) * delta; k++) {gene1[i][k] = gene[pair[i]][k];gene1[i + 1][k] = gene[pair[i + 1]][k];}for (int j = 0; j < pos; j++) {int a = gene1[i][j];gene1[i][j] = gene1[i + 1][j];gene1[i + 1][j] = a;}}for (int i = 0; i < N; i++) {for (int j = 0; j < (INT + FLOAT) * delta; j++) {gene[i][j] = gene1[i][j];}}for (int i = 0; i < N; i++) {value[i] = Function(GetValue(gene[i], 1), GetValue(gene[i], 2),GetValue(gene[i],3));}
}//基因突变
void GeneMutate() {for (int i = 0; i < N; i++) {for (int j = 0; j < (INT + FLOAT) * delta; j++) {if (rand() / (RAND_MAX + 1.0) < MUTATE) {gene[i][j] = (gene[i][j] + 1) % 2;}}}for (int i = 0; i < N; i++) {value[i] = Function(GetValue(gene[i], 1), GetValue(gene[i], 2),GetValue(gene[i],3));}
}//输出答案
void Answer() {printf("\n\n最大值是：%.0f\n", value[N - 1]);for(int i=0;i<delta;i++)printf("x%d=%.0f\n", i+1,GetValue(gene[N - 1], i+1));
}

这是一个别人写好的遗传算法，在此基础上修改为任意元遗传算法，但是其中套用的时候需要修改一些地方而不是只修改宏定义，除非将其中的参数列表写为...的形式，就不花这个时间了.

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