一种快速关键路径选择交换算法制造技术

本发明专利技术公开了一种快速关键路径选择交换算法,所述算法包括：S1）关键路径选择主体步骤；S2）计算关键路径长度步骤；S3）节点的交换步骤。该发明专利技术可用于解决TSP、电路印刷排版优化、管道线路优化等组合优化问题，且具有无参数设置，计算方便快速的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种快速关键路径选择交换算法
本专利技术涉及组合优化技术，尤其涉及一种快速关键路径选择交换算法。
技术介绍
组合优化技术是研究利用人工智能算法来解决旅行商问题（TSP）、线路排版优化和地下管网优化等问题。其算法的目标是利用最小的代价寻找一条可以贯穿所有节点的最佳路径。一些具有代表性的人工智能算法在解决TSP问题中得到了良好的表现，如遗传算法、蚁群算法、粒子群算法和神经网络算法等，但是这些算法具备大量的参数需要人工设置，且这些参数的设置对计算的结果影响是巨大的，而这些参数对于研究者们往往是不确定。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术普遍存在的缺陷，提出一种快速关键路径选择交换算法，不需要额外参数人工干预设置，并可以提升计算结果的精度和稳定性。本专利技术通过下述技术方案解决上述问题。一种快速关键路径选择交换算法，其特征包括以下三个主要步骤。S1）关键路径选择主体步骤：循环顺序访问第个i节点，其中i的范围从1到最大n；使用公式j=((i+n-1)modn)+1计算第j个节点，其中j为i的循环下一个节点；使用公式t=((t+n-2)modn)+1，且t≠j，其中，t为计算目标节点；判断是否满足关系di,j<(di,t+dt,j)，即节点i和节点j之间不存在节点t，使得节点i经过节点t到达节点j的距离比节点i直接到节点j的距离更短，其中，di,j表示节点i到节点j的距离。若不满足该条件，则使用交换算法S3)交换节点t和节点j，否则继续选择下一个节点t；如果节点i没有到达最后一个节点，则继续测试下一个i节点进行测试，否则使用算法S2)计算关键路径的长度；若关键路径长度满足精度则输出答案，否则继续循环顺序访问第个i节点。S2）计算关键路径长度步骤：顺序访问路径上的对角线节点；使用公式i=((i+n-1)modn)+1;j=i=((i+n-1)modn)+1，计算节点i和节点j；求路径长度，即dist=∑di,j，其中，di,j表示节点i到节点j的距离。S3）节点的交换步骤:参数u和v是指定需要交换的两个节点；对换距离矩阵M的u行和v行，其中，M是节点矩阵，u,v分别表示两个节点；对换距离矩阵M的u列和v列；更新记忆路径CPN，其中CPN是一个队列，用来临时存放节点序列。附图说明图1关键路径选择流程。图2计算关键路径长度流程。图3节点的交换算法流程。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式,对本专利技术作进一步描述。如图1所示，一种快速关键路径选择交换算法，其包括下述步骤：步骤101:初始化距离矩阵M,以及系统变量；步骤102:循环顺序访问第i个节点；步骤103:使用公式j=((i+n-1)modn)+1计算第j个节点；步骤104:使用公式t=((t+n-2)modn)+1，且t≠j，计算目标节点t；步骤105:判断是否存在中间节点t，满足关系di,j<(di,t+dt,j)，若满足条件继续转入步骤104，选择下一个节点t；步骤106:即不满足步骤105的关系，使用交换算法S3)交换节点t和节点j；步骤107:判断i是否为最终节点，若不是则转入步骤102，继续选择下一个节点i；步骤108:使用算法S2）计算关键路径长度；步骤109:判断关键路径长度是否满足计算精度，若没有则转入步骤102，继续计算下一个节点i；步骤110:输出关键路径。如图2所示，计算关键路径长度步骤，其包括下述步骤：步骤201:初始化节点i；步骤202:使用公式i=((i+n-1)modn)+1;j=i=((i+n-1)modn)+1，计算节点i和节点j；步骤203:使用公式dist=∑di,j计算关键路径长度；步骤204:判断i是否为最后一个节点，若不是，则转入步骤202,继续选择下一个节点i和节点j;步骤205:输出关键路径dist。如图3所示，节点的交换步骤，其包括下述步骤：步骤301:确定要交换的u节点和v节点；步骤302:对换距离矩阵M的u行和v行；步骤303:对换距离矩阵M的u列和v列；步骤304:更新记忆路径CPN。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速关键路径选择交换算法，其特征在于：该算法包括三个部分,分别是：S1）关键路径选择主体步骤；S2）计算关键路径长度步骤； S3）节点的交换步骤。

【技术特征摘要】
1.一种快速关键路径选择交换算法，其特征在于：该算法包括三个部分,分别是：S1）关键路径选择主体步骤；S2）计算关键路径长度步骤；S3）节点的交换步骤。2.一种快速关键路径选择交换算法，其特征在于：S1)关键路径选择主体步骤:循环顺序访问第i个节点,然后使用下式计算第j个节点和目标节点t,再判断是否存在中间节点t，满足关系di,j<(di,t+dt,j)，若满足条件继续选择下一个节点t;否则交换算法S3)交换节点t和节点j；j=((i+n-1)modn)+1；t=((t+n-2)modn)+1，且t≠j；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李强，
申请(专利权)人：李强，李润成，
类型：发明
国别省市：山西,14