当前位置: 首页 > news >正文

Java 遗传算法

遗传算法(Genetic Algorithm, GA)是一种基于自然选择和遗传学原理的优化算法,用于求解复杂的搜索和优化问题。在Java中实现遗传算法通常包括以下几个步骤:

  1. 初始化种群:生成一组随机解作为初始种群。
  2. 适应度评估:定义一个适应度函数,用于评估每个解的优劣。
  3. 选择:根据适应度选择适应度较高的个体作为父代,用于生成下一代。
  4. 交叉(Crossover):通过交换父代的部分基因来生成子代。
  5. 变异(Mutation):以一定的概率随机改变子代的基因,增加种群的多样性。
  6. 替代:用子代替代部分或全部父代,形成新的种群。
  7. 终止条件:设定终止条件(如达到最大迭代次数或适应度达到某个阈值),终止算法。

以下是一个简单的Java实现遗传算法的示例,用于解决一个优化问题(如最大化某个函数)。

import java.util.ArrayList;  
import java.util.Collections;  
import java.util.List;  
import java.util.Random;  class Individual {  private int[] genes;  private double fitness;  public Individual(int geneLength) {  genes = new int[geneLength];  Random rand = new Random();  for (int i = 0; i < geneLength; i++) {  genes[i] = rand.nextInt(2); // 0 or 1  }  }  public double getFitness() {  return fitness;  }  public void setFitness(double fitness) {  this.fitness = fitness;  }  public int[] getGenes() {  return genes;  }  @Override  public String toString() {  StringBuilder sb = new StringBuilder();  for (int gene : genes) {  sb.append(gene);  }  return sb.toString();  }  
}  class GeneticAlgorithm {  private static final int POPULATION_SIZE = 100;  private static final int GENE_LENGTH = 10;  private static final int MAX_GENERATIONS = 1000;  private static final double MUTATION_RATE = 0.01;  public static void main(String[] args) {  List<Individual> population = initializePopulation(POPULATION_SIZE, GENE_LENGTH);  for (int generation = 0; generation < MAX_GENERATIONS; generation++) {  evaluateFitness(population);  List<Individual> newPopulation = generateNewPopulation(population);  population = newPopulation;  // 输出当前最优解  Collections.sort(population, (i1, i2) -> Double.compare(i2.getFitness(), i1.getFitness()));  System.out.println("Generation " + generation + ": Best Fitness = " + population.get(0).getFitness());  }  }  private static List<Individual> initializePopulation(int populationSize, int geneLength) {  List<Individual> population = new ArrayList<>();  for (int i = 0; i < populationSize; i++) {  population.add(new Individual(geneLength));  }  return population;  }  private static void evaluateFitness(List<Individual> population) {  for (Individual individual : population) {  // 示例适应度函数:计算二进制字符串中1的个数(可以根据具体问题修改)  int countOnes = 0;  for (int gene : individual.getGenes()) {  if (gene == 1) {  countOnes++;  }  }  individual.setFitness(countOnes);  }  }  private static List<Individual> generateNewPopulation(List<Individual> population) {  List<Individual> newPopulation = new ArrayList<>();  while (newPopulation.size() < POPULATION_SIZE) {  Individual parent1 = selectParent(population);  Individual parent2 = selectParent(population);  Individual child = crossover(parent1, parent2);  mutate(child);  newPopulation.add(child);  }  return newPopulation;  }  private static Individual selectParent(List<Individual> population) {  // 轮盘赌选择  double totalFitness = population.stream().mapToDouble(Individual::getFitness).sum();  double randomValue = new Random().nextDouble() * totalFitness;  double cumulativeFitness = 0.0;  for (Individual individual : population) {  cumulativeFitness += individual.getFitness();  if (cumulativeFitness >= randomValue) {  return individual;  }  }  return population.get(population.size() - 1); // 如果没有匹配,返回最后一个  }  private static Individual crossover(Individual parent1, Individual parent2) {  int crossoverPoint = new Random().nextInt(parent1.getGenes().length);  int[] childGenes = new int[parent1.getGenes().length];  System.arraycopy(parent1.getGenes(), 0, childGenes, 0, crossoverPoint);  System.arraycopy(parent2.getGenes(), crossoverPoint, childGenes, crossoverPoint, parent2.getGenes().length - crossoverPoint);  return new Individual() {  {  this.genes = childGenes;  }  };  }  private static void mutate(Individual individual) {  Random rand = new Random();  for (int i = 0; i < individual.getGenes().length; i++) {  if (rand.nextDouble() < MUTATION_RATE) {  individual.getGenes()[i] = 1 - individual.getGenes()[i]; // 0变1,1变0  }  }  }  
}

注意事项

  1. 适应度函数:根据具体问题定义,这里示例的是计算二进制字符串中1的个数。
  2. 选择方法:这里使用了轮盘赌选择(Roulette Wheel Selection),但还有其他选择方法如锦标赛选择(Tournament Selection)等。
  3. 交叉和变异:交叉和变异操作的具体实现可以根据问题需求进行调整。
  4. 性能优化:可以根据实际需求对算法进行优化,比如使用精英保留策略(Elite Preservation)等。

这个示例展示了基本的遗传算法框架,你可以根据具体需求进行扩展和修改。

相关文章:

Java 遗传算法

遗传算法&#xff08;Genetic Algorithm, GA&#xff09;是一种基于自然选择和遗传学原理的优化算法&#xff0c;用于求解复杂的搜索和优化问题。在Java中实现遗传算法通常包括以下几个步骤&#xff1a; 初始化种群&#xff1a;生成一组随机解作为初始种群。适应度评估&#x…...

C++ (一) 基础语法

基础语法&#xff1a;C的开胃小菜 欢迎来到C的世界&#xff0c;这里是编程的盛宴&#xff0c;也是逻辑的迷宫。别担心&#xff0c;我们不会一开始就让你啃硬骨头&#xff0c;而是从基础语法开始&#xff0c;让你慢慢品尝编程的美味。准备好了吗&#xff1f;让我们开始这场编程…...

Qt/C++路径轨迹回放/回放每个点信号/回放结束信号/拿到移动的坐标点经纬度

一、前言说明 在使用百度地图的路书功能中&#xff0c;并没有提供移动的信号以及移动结束的信号&#xff0c;但是很多时候都期望拿到移动的哪里了以及移动结束的信号&#xff0c;以便做出对应的处理&#xff0c;比如结束后需要触发一些对应的操作。经过搜索发现很多人都有这个…...

C 语言介绍及操作案例

C 语言是一种广泛使用的通用编程语言,具有高效、灵活和可移植性强等特点。 一、C 语言的基本特点 简洁高效 C 语言语法简洁,表达能力强。它提供了丰富的数据类型和运算符,可以方便地进行各种计算和操作。C 语言的代码执行效率高,能够直接访问硬件资源,适用于对性能要求较…...

Ivanti云服务被攻击事件深度解析:安全策略构建与未来反思

攻击事件背景 近期&#xff0c;威胁情报和研究机构Fortinet FortiGuard Labs发布了一份关于针对IT解决方案提供商Ivanti云服务设备&#xff08;Ivanti Cloud Services Appliance&#xff0c;CSA&#xff09;的复杂网络攻击的详细分析。 该攻击被怀疑是由国家级对手发起&#xf…...

如何做出正确选择编程语言:关于Delphi 与 C# 编程语言的优缺点对比

概述 为您的项目选择正确的技术可能是一项相当棘手的任务&#xff0c;尤其是当您以前从未需要做出这样的选择时。如今可用的选项范围非常广泛。虽然一些编程语言和工具有着相当悠久的历史&#xff0c;但其他一些则是刚刚开始赢得开发人员青睐的新手。 在这篇博文中&#xff0…...

39.3K Star,一个现代的数据库ORM工具,专为Node.js和TypeScript设计

大家好&#xff0c;今天给大家分享一个现代的数据库对象关系映射&#xff08;Object-Relational Mapping&#xff0c;ORM&#xff09;工具Prisma ORM&#xff0c;它旨在简化数据库操作&#xff0c;提高开发效率&#xff0c;并确保类型安全。 项目介绍 Prisma ORM适用于各种需要…...

Nginx和Mysql的基础命令

1.安装nginx brew install nginx 2.启动nginx brew services start nginx 3.查看nginx文件默认路径 brew info nginx 重装要先关闭nginx 4.nginx.conf 地址 nginx -t 5.nginx重启 brew services restart nginx 6.关闭nginx brew services stop nginx 7.卸载nginx brew uninstal…...

Docker之容器常见操作

docker 命令介绍 docker --help 管理命令: container 管理容器image 管理镜像network 管理网络命令&#xff1a; attach 介入到一个正在运行的容器build 根据 Dockerfile 构建一个镜像commit 根据容器的更改创建一个新的镜像cp 在本地文…...

猜数游戏(Fortran)

背景 学了两个月Fortran还没来一次正式练习 于是—— 代码 program gessnum! implicit none 不取消IN规则。integer::num,areal::Ncall random_seed()call random_number(N)aint(N*10)print*,"请输入您猜的数字&#xff1a;"read(*,*)numdo i1,3if (numa)thenpri…...

代码随想录 -- 贪心 -- 单调递增的数字

738. 单调递增的数字 - 力扣&#xff08;LeetCode&#xff09; 思路&#xff1a; 首先将正数n转化为字符串类型&#xff1b;定义一个flag&#xff1a;标记flag以及之后的位数都是9&#xff1b;从后向前遍历字符串n&#xff0c;如果当前的位数小于他上一位&#xff0c;将上一位…...

【小洛的VLOG】Web 服务器高并发压力测试(Reactor模型测试)

目录 引言 工具介绍 环境介绍 测试结果 个人主页&#xff1a;东洛的克莱斯韦克-CSDN博客 引言 大部分的网络通信都是支持TCP/IP协议栈&#xff0c;为了保证通信的可靠性&#xff0c;客户端和服务端之间需要建立链接。服务端能并发处理多少个链接&#xff0c;平均每秒钟能处理…...

Window:下载与安装triton==2.0.0

triton2.0.0谷仓下载 创建python3.10的工作环境&#xff1a; conda create -n anti-dreambooth python3.10然后在下载目录下执行代码&#xff1a; pip install triton-2.0.0-cp310-cp310-win_amd64.whl...

零,报错日志 2002-Can‘t connect to server on‘106.54.209.77‘(1006x)

零&#xff0c;报错日志 2002-Can’t connect to server on’106.54.209.77’(1006x) 今天差点被这个报错给折磨疯掉 尝试一&#xff1a;对腾讯云服务器进行更改 尝试二&#xff1a;针对配置文件处理 step1 //确保注释 /etc/mysql/mysql.conf.d/mysqld.cnf 下# bind-addres…...

R语言笔记(一)

文章目录 一、R objects二、Types of data三、Operators1、Operators2、Comparison operators3、Logical operators 四、Check types of data objects五、Convertion between data objects六、R workspace 一、R objects Two basic types of things/objects: data and functio…...

MusePose模型部署指南

一、模型介绍 MusePose是一个基于扩散和姿势引导的虚拟人视频生成框架。 主要贡献可以概括如下&#xff1a; 发布的模型能够根据给定的姿势序列&#xff0c;生成参考图中人物的舞蹈视频&#xff0c;生成的结果质量超越了同一主题中几乎所有当前开源的模型。发布该 pose alig…...

又一次升级:字节在用大模型在做推荐啦!

原文链接 字节前几天2024年9年19日公开发布的论文《HLLM&#xff1a;通过分层大型语言模型增强基于物品和用户模型的序列推荐效果》。 文字、图片、音频、视频这四大类信息载体&#xff0c;在生产端都已被AI生成赋能助力&#xff0c;再往前一步&#xff0c;一定需要一个更强势…...

无线领夹麦克风怎么挑选,麦克风行业常见踩坑点,避雷不专业产品

​随着短视频和直播行业的迅速发展&#xff0c;近年来无线领夹麦克风热度持续高涨&#xff0c;作为一款小巧实用的音频设备&#xff0c;它受到很多视频创作者以及直播达人的喜爱。但如今无线领夹麦克风品类繁杂&#xff0c;大家选购时容易迷失方向&#xff0c;要知道并不是所有…...

OJ-1017中文分词模拟器

示例0 输入&#xff1a; ilovechina i,ilove,lo,love,ch,china,lovechina 输出&#xff1a; ilove,china 示例1 输入&#xff1a; ilovechina i,love,china,ch,na,ve,lo,this,is,the,word 输出&#xff1a; i,love,china 说明&#xff1a; 示例2 输入: iat i,love,…...

Unity 关于UGUI动静分离面试题详解

前言 近期有同学面试&#xff0c;被问到这样一道面试题: ”说说UGUI的动静分离是怎么一回事&#xff1f;” 关于这个优化有一些误区&#xff0c;容易让开发者陷入一个极端。我们先分析关于UGUI 合批优化的问题&#xff0c;最后给这个面试题一个参考回答。 对惹&#xff0c;…...

网络六边形受到攻击

大家读完觉得有帮助记得关注和点赞&#xff01;&#xff01;&#xff01; 抽象 现代智能交通系统 &#xff08;ITS&#xff09; 的一个关键要求是能够以安全、可靠和匿名的方式从互联车辆和移动设备收集地理参考数据。Nexagon 协议建立在 IETF 定位器/ID 分离协议 &#xff08;…...

conda相比python好处

Conda 作为 Python 的环境和包管理工具&#xff0c;相比原生 Python 生态&#xff08;如 pip 虚拟环境&#xff09;有许多独特优势&#xff0c;尤其在多项目管理、依赖处理和跨平台兼容性等方面表现更优。以下是 Conda 的核心好处&#xff1a; 一、一站式环境管理&#xff1a…...

高等数学(下)题型笔记(八)空间解析几何与向量代数

目录 0 前言 1 向量的点乘 1.1 基本公式 1.2 例题 2 向量的叉乘 2.1 基础知识 2.2 例题 3 空间平面方程 3.1 基础知识 3.2 例题 4 空间直线方程 4.1 基础知识 4.2 例题 5 旋转曲面及其方程 5.1 基础知识 5.2 例题 6 空间曲面的法线与切平面 6.1 基础知识 6.2…...

Robots.txt 文件

什么是robots.txt&#xff1f; robots.txt 是一个位于网站根目录下的文本文件&#xff08;如&#xff1a;https://example.com/robots.txt&#xff09;&#xff0c;它用于指导网络爬虫&#xff08;如搜索引擎的蜘蛛程序&#xff09;如何抓取该网站的内容。这个文件遵循 Robots…...

【决胜公务员考试】求职OMG——见面课测验1

2025最新版&#xff01;&#xff01;&#xff01;6.8截至答题&#xff0c;大家注意呀&#xff01; 博主码字不易点个关注吧,祝期末顺利~~ 1.单选题(2分) 下列说法错误的是:&#xff08; B &#xff09; A.选调生属于公务员系统 B.公务员属于事业编 C.选调生有基层锻炼的要求 D…...

04-初识css

一、css样式引入 1.1.内部样式 <div style"width: 100px;"></div>1.2.外部样式 1.2.1.外部样式1 <style>.aa {width: 100px;} </style> <div class"aa"></div>1.2.2.外部样式2 <!-- rel内表面引入的是style样…...

CMake 从 GitHub 下载第三方库并使用

有时我们希望直接使用 GitHub 上的开源库,而不想手动下载、编译和安装。 可以利用 CMake 提供的 FetchContent 模块来实现自动下载、构建和链接第三方库。 FetchContent 命令官方文档✅ 示例代码 我们将以 fmt 这个流行的格式化库为例,演示如何: 使用 FetchContent 从 GitH…...

Java入门学习详细版(一)

大家好&#xff0c;Java 学习是一个系统学习的过程&#xff0c;核心原则就是“理论 实践 坚持”&#xff0c;并且需循序渐进&#xff0c;不可过于着急&#xff0c;本篇文章推出的这份详细入门学习资料将带大家从零基础开始&#xff0c;逐步掌握 Java 的核心概念和编程技能。 …...

Maven 概述、安装、配置、仓库、私服详解

目录 1、Maven 概述 1.1 Maven 的定义 1.2 Maven 解决的问题 1.3 Maven 的核心特性与优势 2、Maven 安装 2.1 下载 Maven 2.2 安装配置 Maven 2.3 测试安装 2.4 修改 Maven 本地仓库的默认路径 3、Maven 配置 3.1 配置本地仓库 3.2 配置 JDK 3.3 IDEA 配置本地 Ma…...

rnn判断string中第一次出现a的下标

# coding:utf8 import torch import torch.nn as nn import numpy as np import random import json""" 基于pytorch的网络编写 实现一个RNN网络完成多分类任务 判断字符 a 第一次出现在字符串中的位置 """class TorchModel(nn.Module):def __in…...