daidingdaidingdaidingdaiding——TSP旅行商问题

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TSP旅行商问题:Traveling Salesman Problem,也称货郎担问题,是一个NP完全问题。问题经常被视为验证优化算法性能的一个“金标准”。

TSP各种描述

I、图论描述:设图G=(V,E),其中V是顶点集,E是边集。设C=(cij) 是与E相联系的距离矩阵。寻找一条通过所有顶点且每个 顶点只通过一次的最短距离回路(Hamilton回路)。实际应 用中,C也可解释为费用或旅行时间矩阵。

II、实际场景描述:一位推销员从自己所在城市出发,必须遍访所有城市之后又回到原来的城市,求使其旅行费用最少的路径,寻找一条最短路径。

TSP问题分析:在N个城市中各经历一次后再回到出发点,使所经过的路程最短。若不考虑方向性和周期性,在给定N的条件下,可能存在的闭合路径数目为,当N较大时,枚举法的计算量太大,因为31个省市(不包括港澳台)巡回路径有约种类。

1、复杂性:SP涉及求多个变量的函数的最小值,求解很困难。其可能的路径条数随着城市数目n成指数增长,如,5个城市对应12条路径;10个城市对应181 440条路径;100个城市对应4.6663X10155条路径。如此庞大的搜索空间,常规解法和计算工具都遇到计算上的困难。只能寻找近似解法, 如神经网络NN方法、模拟退火法SA、遗传算法GA等。

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