В настоящее время я пишу Имитированный код отжига для решения проблемы коммивояжера и сталкиваюсь с трудностями при хранении и использовании моих прочитанных данных из txt-файла. Каждый столбец строки & в файле представляет каждый город, с расстоянием между двумя различными городами, хранящихся в виде 15 х 15 матрицы:Чтение файла txt матрицы и сохранение в виде массива
0.0 5.0 5.0 6.0 7.0 2.0 5.0 2.0 1.0 5.0 5.0 1.0 2.0 7.1 5.0
5.0 0.0 5.0 5.0 5.0 2.0 5.0 1.0 5.0 6.0 6.0 6.0 6.0 1.0 7.1
5.0 5.0 0.0 6.0 1.0 6.0 5.0 5.0 1.0 6.0 5.0 7.0 1.0 5.0 6.0
6.0 5.0 6.0 0.0 5.0 2.0 1.0 6.0 5.0 6.0 2.0 1.0 2.0 1.0 5.0
7.0 5.0 1.0 5.0 0.0 7.0 1.0 1.0 2.0 1.0 5.0 6.0 2.0 2.0 5.0
2.0 2.0 6.0 2.0 7.0 0.0 5.0 5.0 6.0 5.0 2.0 5.0 1.0 2.0 5.0
5.0 5.0 5.0 1.0 1.0 5.0 0.0 2.0 6.0 1.0 5.0 7.0 5.0 1.0 6.0
2.0 1.0 5.0 6.0 1.0 5.0 2.0 0.0 7.0 6.0 2.0 1.0 1.0 5.0 2.0
1.0 5.0 1.0 5.0 2.0 6.0 6.0 7.0 0.0 5.0 5.0 5.0 1.0 6.0 6.0
5.0 6.0 6.0 6.0 1.0 5.0 1.0 6.0 5.0 0.0 7.0 1.0 2.0 5.0 2.0
5.0 6.0 5.0 2.0 5.0 2.0 5.0 2.0 5.0 7.0 0.0 2.0 1.0 2.0 1.0
1.0 6.0 7.0 1.0 6.0 5.0 7.0 1.0 5.0 1.0 2.0 0.0 5.0 6.0 5.0
2.0 6.0 1.0 2.0 2.0 1.0 5.0 1.0 1.0 2.0 1.0 5.0 0.0 7.0 6.0
7.0 1.0 5.0 1.0 2.0 2.0 1.0 5.0 6.0 5.0 2.0 6.0 7.0 0.0 5.0
5.0 7.0 6.0 5.0 5.0 5.0 6.0 2.0 6.0 2.0 1.0 5.0 6.0 5.0 0.0
, чтобы прочитать это у меня есть LoadCities() функции, как показано ниже:
#include "iostream"
#include "fstream"
#include "string"
using namespace std;
double distances [15][15];
void LoadCities()
{
ifstream CityFile;
if (!CityFile.is_open()) //check is file has been opened
{
CityFile.open ("Cities.txt", ios::in | ios::out);
if (!CityFile)
{
cerr << "Failed to open " << CityFile << endl;
exit(EXIT_FAILURE); //abort program
}
}
int length;
char * buffer;
string cities;
CityFile.seekg(0, ios::end);
length = CityFile.tellg();
CityFile.seekg (0, ios::beg);
buffer = new char [length];
cities = CityFile.read (buffer,length);
string rows = strtok(cities, "\n");
distances = new double[rows.length()][rows.length()];
for (int i = 0; i < (string) rows.length(); i++)
{
string distance = strtok(rows[i], " ");
for (int j = 0; j < distance.length(); j++)
{
distances[i][j] = (double) Parse(distance[j]);
}
}
CityFile.close();
}
Я попытался альтернативный метод istreambuf_iterator, чтобы добраться до точки манипулируя чтения материала в массивы, но я всегда, кажется, столкнулись с осложнениями:
ifstream CityFile("Cities.txt");
string theString((std::istreambuf_iterator<char>(CityFile)), std::istreambuf_iterator<char>());
Любая помощь будет очень полезна. Я сбился с ног на голову с небольшим успехом!
################ EDIT/Update@ SoapBox - Некоторые детали кода SA, функций и main(). Это не чисто, эффективно, аккуратно и не хочет быть на этом этапе, просто нужно работать на данный момент. Эта версия (ниже) работает и настраивается для решения многочленов (простейшие задачи). Что нужно сделать, чтобы преобразовать его в задачи коммивояжера заключается в следующем:
Пишет LoadCities функции(), чтобы собрать данные расстояния. (Ток)
Изменение Initialise(), чтобы получить общее количество расстояний
Изменить E() функции TSP (например, рассчитать расстояние случайного маршрута)
последние два я знаю, что могу сделать, однако для этого требую LoadCities(). В следующем скрипте ничего не нужно изменять.
#include "math.h"
#include "iostream"
#include "fstream"
#include "time.h" // Define time()
#include "stdio.h" // Define printf()
#include "randomc.h" // Define classes for random number generators
#include "mersenne.cpp" // Include code for the chosen random number generator
using namespace std; // For the use of text generation in application
double T;
double T_initial;
double S;
double S_initial;
double S_current;
double S_trial;
double E_current;
int N_step; // Number of Iterations for State Search per Temperature
int N_max; //Number of Iterations for Temperature
int Write;
const double EXP = 2.718281828;
//------------------------------------------------------------------------------
//Problem Function of Primary Variable (Debugged 17/02/09 - Works as intended)
double E(double x) //ORIGNINAL
{
double y = x*x - 6*x + 2;
return y;
}
//------------------------------------------------------------------------------
//Random Number Generation Function (Mod 19/02/09 - Generated integers only & fixed sequence)
double Random_Number_Generator(double nHigh, double nLow)
{
int seed = (int)time(0); // Random seed
CRandomMersenne RanGen(seed); // Make instance of random number generator
double fr; // Random floating point number
fr = ((RanGen.Random() * (nHigh - nLow)) + nLow); // Generatres Random Interger between nLow & nHigh
return fr;
}
//------------------------------------------------------------------------------
//Initializing Function (Temp 17/02/09)
void Initialize() //E.g. Getting total Distance between Cities
{
S_initial = Random_Number_Generator(10, -10);
cout << "S_Initial: " << S_initial << endl;
}
//------------------------------------------------------------------------------
//Cooling Schedule Function (make variables) (Completed 16/02/09)
double Schedule(double Temp, int i) // Need to find cooling schedule
{
double CoolingRate = 0.9999;
return Temp *= CoolingRate;
}
//------------------------------------------------------------------------------
//Next State Function (Mod 18/02/09)
double Next_State(double T_current, int i)
{
S_trial = Random_Number_Generator(pow(3, 0.5), pow(3, 0.5)*-1);
S_trial += S_current;
double E_t = E(S_trial);
double E_c = E(S_current);
double deltaE = E_t - E_c; //Defines gradient of movement
if (deltaE <= 0) //Downhill
{
S_current = S_trial;
E_current = E_t;
}
else //Uphill
{
double R = Random_Number_Generator(1,0); //pseudo random number generated
double Ratio = 1-(float)i/(float)N_max; //Control Parameter Convergence to 0
double ctrl_pram = pow(EXP, (-deltaE/T_current)); //Control Parameter
if (R < ctrl_pram*Ratio) //Checking
{
S_current = S_trial; //Expresses probability of uphill acceptance
E_current = E_t;
}
else
E_current = E_c;
}
return S_current;
}
//------------------------------------------------------------------------------
//Metropolis Function (Mod 18/02/09)
double Metropolis(double S_start, double T_current, int N_Steps, int N_temperatures)
{
S_current = S_start; //Initialised S_initial equated to S_current
for (int i=1; i <= N_step; i++) //Iteration of neighbour states
S_current = Next_State(T_current, N_temperatures); //Determines acceptance of new states
return S_current;
}
//------------------------------------------------------------------------------
//Write Results to Notepad (Completed 18/02/09)
void WriteResults(double i, double T, double x, double y)
{
//This function opens a results file (if not already opened)
//and stores results for one time step
static ofstream OutputFile;
const int MAXLENGTH = 80;
if (!OutputFile.is_open()) //check is file has been opened
{
//no it hasn't. Get a file name and open it.
char FileName[MAXLENGTH];
//read file name
cout << "Enter file name: ";
do
{
cin.getline(FileName, MAXLENGTH);
}
while (strlen(FileName) <= 0); //try again if length of string is 0
//open file
OutputFile.open(FileName);
// check if file was opened successfully
if (!OutputFile)
{
cerr << "Failed to open " << FileName << endl;
exit(EXIT_FAILURE); //abort program
}
OutputFile << "Iterations" << '\t' << "Temperatures" << '\t' << "X-Value" << '\t' << "Y-Value" << endl;
OutputFile << endl;
}
//OutputFile.width(10);
OutputFile << i << '\t' << T << '\t' << x << '\t' << y << endl;
if (i == N_max)
{
OutputFile << endl
<< "Settings: " << endl
<< "Initial Temperature: " << T_initial << endl
<< "Temperature Iterations: " << N_max << endl
<< "Step Iterations: " << N_step << endl
<< endl
<< "Results: " << endl
<< "Final Temperature: " << T << endl
<< "Minimum: " << S << endl;
OutputFile.close();
}
}
//------------------------------------------------------------------------------
//Main SA Function (Mod 17/02/09)
void SA(int W)
{
S = S_initial;
T = T_initial;
for (int N_temperatures = 1 ; N_temperatures <= N_max ; N_temperatures++)
{
S = Metropolis(S, T, N_step, N_temperatures);
T = Schedule(T, N_temperatures);
if (W == 1)
WriteResults(N_temperatures, T, S, E_current);
}
cout << "Result" << endl
<< "Y-value> " << S << endl
<< "Temperature> " << T << endl;
}
//------------------------------------------------------------------------------
//Execution of Traveling Salesman Problem (Progress 18/02/09)
int main()
{
cout << "Quadratic Function" << endl
<< "Solving method: Simulated Annealing" << endl;
cout << "" << endl;
cout << "Select desired Initial Temperature:" << endl
<< "> ";
cin >> T_initial;
cout << "Select desired number of Temperature Iterations:" << endl
<< "> ";
cin >> N_max;
cout << "Select desired number of step Iterations:" << endl
<< "> ";
cin >> N_step;
Initialize();
cout << "Write to file: (1/0) " << endl
<< "> ";
cin >> Write;
SA(Write);
system ("PAUSE");
return 0;
}
@ strager - Я знаю его плохой код, но несчастливо с временными ограничениями, привлекаемых для моего проекта и consiquental кривой обучения, результаты являются то, что нужно! :) Это будет прибрано на последних этапах.
@ dirkgently - Это была начальная причина для этого, и поэтому моя первая попытка - пойти на него так.
Немного подробная информация о том, что проблема на самом деле может быть полезна. Вы поставили хороший код и много деталей, но в основном оставили то, что вы на самом деле хотите решить ..... – SoapBox
Это не хороший код ... он даже не компилируется! Есть некоторые проблемы. расстояния - это двойной [15] [15], но назначается как указатель. Файл проверяется, если он открыт, прежде чем что-либо будет сделано с ним. Он читает весь файл в буфер ... и т. Д. И т. Д. – strager
@strager: чтение всего файла в буфере - это метод оптимизации. Многие люди, которых я знаю, используют это при написании кода для соревнований по программированию;) – dirkgently