人工智能导论作业

#include<bits/stdc++.h>

using namespace std;

const int maxn=5005;

double S;
int n;
double v[maxn];
double w[maxn];

const unsigned int inf=~0U;
typedef unsigned int U;

U SX=335634763,SY=873658265,SZ=192849106,SW=746126501;
U xorshift128(){
     //快速随机数生成器 
    U tt=SX^(SX<<11);
    SX=SY;
    SY=SZ;
    SZ=SW;
    return SW=SW^(SW>>19)^tt^(tt>>8);
}


struct Genetic_algorithm {
    
    struct chromesome {
        vector<int> id;//一个01序列，表示状态，第i位为0表示不选取第i个物品，第i位为1表示选取
        double weight;//表示选择算子（权重），权重越大，被选中的概率越大
        double sop;//表示被选中的概率
        double st,ed;//在轮盘赌算法中占据的位置，st表示起点，ed表示终点
        chromesome () {
            
        }
        bool operator < (const chromesome &r) const {
            return weight>r.weight;//排序规则，只保留适应度较大的
        }
    };
    
    vector<chromesome> chr_list;//一个包含当前种群的列表
    
    double cal_weight (vector<int> id) {
        double weight=0;//定义总权重
        double sum=0;//定义当前体积
        for (int i=0;i<id.size();i++) {
            if (id[i]==0) continue;
            sum+=v[i];
            weight+=w[i];
        }
        //printf("%lf
",sum);
        if (sum>S) return 0;//如果超出背包容量，直接返回0
        return weight;
    } 
    
    void cal_sop () {
        double sum=0;
        for (int i=0;i<chr_list.size();i++) chr_list[i].weight=cal_weight(chr_list[i].id);
        for (int i=0;i<chr_list.size();i++) chr_list[i].sop=chr_list[i].weight/sum;
        double cc=0;
        for (int i=0;i<chr_list.size();i++) {
            chr_list[i].st=cc;
            chr_list[i].ed=cc+chr_list[i].sop-0.000001;//计算被选中的区间
        }
    }
    
    chromesome cross (vector<chromesome> chr_list) {
        chromesome ans;
        chromesome t1=chr_list[0],t2=chr_list[0];
        double x=xorshift128()*1.0/1000000000;
        for (int i=0;i<chr_list.size();i++) {
            if (x>=chr_list[i].st&&x<=chr_list[i].ed) {
                t1=chr_list[i];
                break;
            }
        }
        
        double y=xorshift128()*1.0/1000000000;
        for (int i=0;i<chr_list.size();i++) {
            if (y>=chr_list[i].st&&y<=chr_list[i].ed) {
                t2=chr_list[i];
                break;
            }
        }
        int p=xorshift128()%n;//随机生成一个交叉位置
        for (int i=0;i<p;i++) ans.id.push_back(t1.id[i]);
        for (int i=p;i<t1.id.size();i++) ans.id.push_back(t2.id[i]);
        return ans;
    }
    
    chromesome variation (chromesome x) {
        vector<int> p;
        for (int i=0;i<5;i++) p.push_back(xorshift128()%n);
        for (int i=0;i<p.size();i++) {
            if (x.id[p[i]]==1) continue;
            x.id[p[i]]=1;//往好的方向变异
        }
        return x;
    }
    
    vector<chromesome> diedai () {
        vector<chromesome> ans=chr_list;
        for (int i=0;i<200;i++) ans.push_back(cross(chr_list));
        for (int i=0;i<chr_list.size();i++) ans.push_back(variation(chr_list[i]));
        sort(ans.begin(),ans.end());
        int len=ans.size();
        for (int i=0;i<len-200;i++) ans.pop_back();
        return ans;
    }
    
    void init () {
        //随机生成200个01串进入序列
        for (int i=0;i<200;i++) {
            chromesome tt;
            for (int j=0;j<n;j++) tt.id.push_back(xorshift128()%2);
            chr_list.push_back(tt);
        }
    }
    
    void start () {
        init();
        for (int i=0;i<200;i++) {
            cal_sop();
            chr_list=diedai();
        }
    }
}; 

int main () {
    scanf("%lf%d",&S,&n);
    for (int i=0;i<n;i++) scanf("%lf%lf",v+i,w+i);
    Genetic_algorithm zlc;
    zlc.start();
//    for (int i=0;i<zlc.chr_list.size();i++) {
//        for (int j=0;j<zlc.chr_list[i].id.size();j++) printf("%d",zlc.chr_list[i].id[j]);
//        printf("%lf",zlc.chr_list[i].weight);
//        printf("
");
//    }
    printf("%lf
",zlc.chr_list[0].weight); 
}