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代码 | 自适应大邻域搜索系列之(1) - 使用ALNS代码框架求解TSP问题

爱谁谁

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发布时间:2025-09-28 08:23:08

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来源于php中文网

原创

前言

上次我们详细介绍了邻域搜索的各种概念,尤其是LNS和ALNS的具体过程。大家都理解了吗?

小编相信大家已经掌握了。不过,有热心网友表示上次没有代码,觉得不过瘾~别急,代码会让你们大饱眼福的……

由于ALNS的代码量庞大,小编计划将其做成一个系列,逐步为大家讲解,让大家彻底掌握这个算法框架的代码。

今天我们先不讲解代码,而是教大家如何使用ALNS框架来求解TSP问题。

01 环境准备

小编的演示基于Windows 10 x64位环境(Linux用户会更简单),其他Windows环境也类似。在此之前,我们需要配置几个东西。

代码 | 自适应大邻域搜索系列之(1) - 使用ALNS代码框架求解TSP问题1.1 安装MinGW

单独安装MinGW比较麻烦,但安装devC++会自带MinGW,非常方便。没有安装devC++的朋友请在留言区获取安装包下载链接。

下载并安装后,在电脑上找到devC++的安装位置,将其目录下的MinGW64\bin文件添加到环境变量中。如下图所示:

代码 | 自适应大邻域搜索系列之(1) - 使用ALNS代码框架求解TSP问题打开cmd命令行,输入以下命令:mingw32-make。如果出现下面的提示,说明安装成功。

代码 | 自适应大邻域搜索系列之(1) - 使用ALNS代码框架求解TSP问题2.1 下载源代码

请在留言区下载源代码,然后解压到某个位置(路径不要包含中文)。

代码 | 自适应大邻域搜索系列之(1) - 使用ALNS代码框架求解TSP问题2.2 修改源代码

找到\trunk\src\alns下的OperatorManager.cpp:

代码 | 自适应大邻域搜索系列之(1) - 使用ALNS代码框架求解TSP问题打开,在头文件位置加入以下代码,禁用调试模式:

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下载

代码 | 自适应大邻域搜索系列之(1) - 使用ALNS代码框架求解TSP问题2.3 编译

在命令行下进入\trunk\Release目录,首先输入mingw32-make clean,清理以前编译的中间文件。

代码 | 自适应大邻域搜索系列之(1) - 使用ALNS代码框架求解TSP问题然后输入:mingw32-make。进行编译。

代码 | 自适应大邻域搜索系列之(1) - 使用ALNS代码框架求解TSP问题得到我们的目标文件:libALNS-framework.so。这是ALNS框架的动态链接库,我们稍后会用到。

代码 | 自适应大邻域搜索系列之(1) - 使用ALNS代码框架求解TSP问题可以在该目录下看到:

代码 | 自适应大邻域搜索系列之(1) - 使用ALNS代码框架求解TSP问题在命令行下进入\trunk\examples\tsp,将main.cpp替换为小编修改好的main.cpp。

然后照例:首先输入mingw32-make clean,清理以前编译的中间文件。

然后输入:mingw32-make。进行编译。

最终得到我们的程序TSP.exe。还有一步,把刚刚编译好的libALNS-framework.so文件复制到当前目录,TSP程序运行需要用到它。

代码 | 自适应大邻域搜索系列之(1) - 使用ALNS代码框架求解TSP问题最后在命令行下输入TSP,运行我们的程序:

代码 | 自适应大邻域搜索系列之(1) - 使用ALNS代码框架求解TSP问题至此,已经完成。最后说一下,修改的代码是用于求解Berlin52问题的。如果需要求解其他TSP问题,只需在小编修改好的main.cpp文件中更改城市坐标和CITY_SIZE,然后重新编译tsp文件夹中的内容即可。

代码 | 自适应大邻域搜索系列之(1) - 使用ALNS代码框架求解TSP问题最优解是7542,这里得到的解比7542少,是因为代码在计算总距离时没有加上第一个和最后一个城市的距离。

03 小结

最后再多说两句,上述求解的代码是根据ALNS框架定制的。其实,大家想用ALNS算法求解任何问题,只需要对框架内容进行相应的定制即可。在接下来的几篇文章中,小编将详细解析ALNS代码框架的内容,并讲解上述求解TSP例子的代码定制内容。敬请期待我们后续的文章吧~

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