遗传算法（求函数极值）简易代码C语言200行

思路：

//目标函数：y=(x1-1)^2+(x2-2)^2;
#include<stdio.h>
#include<time.h>
#include<windows.h>
#define T 2000  //进化代数
#define N 200   //群体个数
#define INT 8   //整数基因长度
#define FLOAT 20    //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)*2];    //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);
int Mi(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) {return -(a-1)*(a-1)-(b-2)*(b-2)+2;
}//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)*2; 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];}//printf("%f\n",ratio[i]);}for(int i=0; i<N; i++) {value[i]=Function(GetValue(gene[i],1),GetValue(gene[i],2));}
}//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)*2; j++) {if(j==INT) printf("，");else if(j==INT+FLOAT) printf("】,【");else if(j==INT*2+FLOAT) printf("，");printf("%d",gene[i][j]);}printf("】\n");}printf("个体数值：\n");for(int i=0; i<N; i++) {printf("%d: %f + %f -> %.16f\n",i,GetValue(gene[i],1),GetValue(gene[i],2),value[i]);}
}//求a的b次方
int Mi(int a,int b) {int ans=1;for(int i=0; i<b; i++) {ans*=a;}return ans;
}//求十进制值
double GetValue(int a[(INT+FLOAT)*2],int n) {int v=0;double ans;if(n==1) {for(int i=1; i<=INT+FLOAT; i++) {if(a[i-1]!=0) v+=Mi(2,INT+FLOAT-i);}ans=v/(double)Mi(2,FLOAT);} else if(n==2) {for(int i=1+INT+FLOAT; i<=(INT+FLOAT)*2; i++) {if(a[i-1]!=0) v+=Mi(2,(INT+FLOAT)*2-i);}ans=v/(double)Mi(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)*2; 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)*2];for(int i=0; i<N-1; i+=2) {int pos=rand()%((INT+FLOAT)*2-1)+1;//printf("%d  ",pos);for(int k=0; k<(INT+FLOAT)*2; 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)*2; 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));}
}//基因突变
void GeneMutate() {for(int i=0; i<N; i++) {for(int j=0; j<(INT+FLOAT)*2; 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));}
}//输出答案
void Answer() {printf("\n\n最大值是：%.16f\n",value[N-1]);printf("此时，x1=%f, x2=%f\n",GetValue(gene[N-1],1),GetValue(gene[N-1],2));
}

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