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  TSP問題算法小軟件是一款簡單高效的TSP問題求解助手。TSP問題,也就是旅行商問題,是最基本的路線問題,那么如何利用軟件來幫助我們計算這些最線路問題呢?TSP問題算法小軟件就能幫上你的忙。

TSP問題算法小軟件

【TSP說明】

  TSP,即Traveling Salesman Problem,也就是旅行商問題,又譯為旅行推銷員問題、貨郎擔問題,簡稱為TSP問題,是最基本的路線問題。

  TSP問題在物流中的描述是對應一個物流配送公司,欲將n個客戶的訂貨沿最短路線全部送到。如何確定最短路線。

  TSP問題最簡單的求解方法是枚舉法。它的解是多維的、多局部極值的、趨于無窮大的復雜解的空間,搜索空間是n個點的所有排列的集合,大小為(n-1)。可以形象地把解空間看成是一個無窮大的丘陵地帶,各山峰或山谷的高度即是問題的極值。求解TSP,則是在此不能窮盡的丘陵地帶中攀登以達到山頂或谷底的過程。

  旅行商問題字面上的理解是:有一個推銷員,要到n個城市推銷商品,他要找出一個包含所有n個城市的具有最短路程的環路。

  TSP的歷史很久,最早的描述是1759年歐拉研究的騎士周游問題,即對于國際象棋棋盤中的64個方格,走訪64個方格一次且僅一次,并且最終返回到起始點。

  TSP由美國RAND公司于1948年引入,該公司的聲譽以及線性規劃這一新方法的出現使得TSP成為一個知名且流行的問題。

  旅行推銷員的問題,我們稱之為巡行(Tour),此種問題屬于NP-Complete的問題,所以旅行商問題大多集中在啟發式解法。

TSP問題算法小軟件

【解決方法】

  1、途程建構法(Tour Construction Procedures)

  從距離矩陣中產生一個近似最佳解的途徑,有以下幾種解法:

  2)節省法(Clark and Wright Saving):以服務每一個節點為起始解,根據三角不等式兩邊之和大于第三邊之性質,其起始狀況為每服務一個顧客后便回場站,而后計算路線間合并節省量,將節省量以降序排序而依次合并路線,直到最后。

  3)插入法(Insertion procedures):如插入法、最省插入法、隨意插入法、最遠插入法、最大角度插入法等。

  2、途程改善法(Tour Improvement Procedure)

  先給定一個可行途程,然后進行改善,一直到不能改善為止。有以下幾種解法:

  1)K-Opt(2/3 Opt):把尚未加入路徑的K條節線暫時取代路徑中K條節線,并計算其成本(或距離),如果成本降低(距離減少),則取代之,直到無法改善為止,K通常為2或3。

  2)Or-Opt:在相同路徑上相鄰的需求點,將之和本身或其它路徑交換且仍保持路徑方向性。

  蜜蜂實驗

  蜜蜂實驗

  3、合成啟發法(Composite Procedure)

  1)起始解求解+2-Opt:以途程建構法建立一個起始的解,再用2-Opt的方式改善途程,直到不能改善為止。   2)起始解求解+3-Opt:以途程建構法建立一個起始的解,再用3-Opt的方式改善途程,直到不能改善為止。

TSP問題算法小軟件

【使用說明】

  1.質點坐標是屏幕像素坐標,left,top,縱坐標向下不是向上,與數學上的縱坐標方向相反。

  2.坐標為屏幕像素坐標,所以只能整數。

  3.點坐標可以用鼠標拖動,拖動時可以超出屏幕范圍自動產生滾動條,但點坐標不可以為負數。

【更新日志】

  V3.7主要修改:

  1、增加了模擬退火算法。

  2、分支限界改名為窮舉算法。

軟件特別說明

標簽: 算法工具 數學建模

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