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Created?on?Sat?Mar?30?17:01:13?2019

@author:?Administrator
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import?random

import?math

import?numpy?as?np

import?matplotlib.pyplot?as?plt

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population_size?=?500??#?種群數量

generations?=?200??#?迭代次數

chrom_length?=?10???#?染色體長度

pc?=?0.6??#?交配概率

pm?=?0.01??#?變異概率

genetic_population?=?[]??#?種群的基因編碼（二進制）

population?=?[]??#?種群對應的十進制數值并標準化范圍到[0?10]

fitness?=?[]??#?適應度

fitness_mean?=?[]

optimum_solution?=?[]??#?每次迭代的所獲得的最優解

?

?

#?為染色體進行01編碼，生成初始種群

def?chrom_encoding（）:

????for?i?in?range（population_size）:

????????population_i?=?[]

????????for?j?in?range（chrom_length）:

????????????population_i.append（random.randint（0?1））

????????genetic_population.append（population_i）

?

?

#?對染色體進行解碼，將二進制轉化為十進制

def?chrom_decoding（）:

????population.clear（）

????for?i?in?range（population_size）:

????????value?=?0

????????for?j?in?range（chrom_length）:

????????????value?+=?genetic_population[i][j]?*?（2?**?（chrom_length?-?1?-?j））

????????population.append（value?*?10?/?（2?**?（chrom_length）?-?1））

?

?

#?計算每個染色體的適應度

def?calculate_fitness（）:

????sum?=?0.0

????fitness.clear（）

????for?i?in?range（population_size）:

????????function_value?=?10?*?math.sin（5?*?population[i]）?+?7?*?math.cos（4?*?population[i]）

????????if?function_value?>?0.0:

????????????sum?+=?function_value

????????????fitness.append（function_value）

????????else:

????????????fitness.append（0.0）

????#?返回群體的平均適應度

????return?sum?/?population_size

?

?

#?獲取最大適應度的個體和對應的編號

def?best_value（）:

????max_fitness?=?fitness[0]

????max_chrom?=?0

????for?i?in?range（population_size）:

????????if?fitness[i]?>?max_fitness:

????????????max_fitness?=?fitness[i]

????????????max_chrom?=?i

????return?max_chrom?max_fitness

?

?

#?采用輪盤賭算法進行選擇過程，重新選擇與種群數量相等的新種群

def?selection（）:

????fitness_proportion?=?[]

????fitness_sum?=?0

????for?i?in?range（population_size）:

????????fitness_sum?+=?fitness[i]

????#?計算生存率

????for?i?in?range（population_size）:

????????fitness_proportion.append（fitness[i]?/?fitness_sum）

????pie_fitness?=?[]

????cumsum?=?0.0

????for?i?in?range（population_size）:

????????pie_fitness.append（cumsum?+?fitness_proportion[i]）

????????cumsum?+=?fitness_proportion[i]

????pie_fitness[-1]?=?1

????#?生成隨機數在輪盤上選點[0?1）

????random_selection?=?[]

????for?i?in?range（population_size）:

????????random_selection.append（random.random（））

????random_selection.sort（）

????#?選擇新種群

????new_genetic_population?=?[]

????random_sel