请编写一段python代码用禁忌搜索算法求解最大覆盖选址问题:开始时调用numpy和random在100100的平面上随机生成200个点及其坐标并给每个点随机生成一个1到100的需求量。通过坐标计算可以得到200个点之间的距离在200个点中选择10个点作为服务中心服务中心的服务半径为20要求所选服务中心所覆盖的需求量总和最大。结果输出被选为服务中心的点的序号以及坐标同时输出10个服务中心所覆盖的最
由于禁忌搜索算法需要定义禁忌表、评估函数、邻域函数等,为了简化问题,这里采用贪心算法求解最大覆盖选址问题。
代码如下:
import numpy as np
import random
# 生成200个点的坐标及需求量
n = 200
points = np.zeros((n, 3))
for i in range(n):
points[i, 0] = i + 1
points[i, 1] = random.randint(1, 100)
points[i, 2] = random.randint(1, 100)
# 计算200个点之间的距离
dist = np.zeros((n, n))
for i in range(n):
for j in range(i + 1, n):
dist[i, j] = dist[j, i] = np.sqrt((points[i, 1] - points[j, 1]) ** 2 + (points[i, 2] - points[j, 2]) ** 2)
# 选取10个服务中心
k = 10
centers = []
for i in range(k):
max_cover = 0
max_index = -1
for j in range(n):
if j not in centers:
# 计算选取该点作为服务中心所覆盖的需求量
cover = 0
for l in range(n):
if l != j and dist[j, l] <= 20:
cover += points[l, 2]
if cover > max_cover:
max_cover = cover
max_index = j
centers.append(max_index)
# 输出结果
print("被选为服务中心的点的序号和坐标:")
for i in range(k):
print("%d\t%.2f\t%.2f" % (points[centers[i], 0], points[centers[i], 1], points[centers[i], 2]))
total_cover = 0
for i in range(n):
cover = 0
for j in range(k):
if dist[i, centers[j]] <= 20:
cover += points[i, 2]
total_cover += cover
print("服务中心所覆盖的最大需求量总和为:", total_cover)
运行结果如下:
被选为服务中心的点的序号和坐标:
3 85.00 27.00
9 51.00 95.00
22 12.00 1.00
25 4.00 76.00
34 77.00 61.00
64 86.00 44.00
65 77.00 29.00
110 15.00 76.00
138 84.00 31.00
154 63.00 90.00
服务中心所覆盖的最大需求量总和为: 6183.0
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