求解0-1背包问题的混合蝙蝠算法

针对基本蝙蝠算法易陷入局部最优、收敛速度慢等缺点,对其进行优化研究。基于0-1背包问题的具体特征,在基本蝙蝠算法原有概念和框架的基础上,引入遗传算法中的交叉机制以及反置算子建立全新的位置转移方式和局部搜索规则;加入贪心策略进行解的可行化和充分利用,增强局部搜索能力,加快算法收敛速度,构建全新的混合蝙蝠算法。将混合蝙蝠算法应用于两组0-1背包算例,仿真实验结果优于自适应元胞粒子群算法、基本蝙蝠算法和贪心二进制蝙蝠算法。结果验证了该混合算法求解0-1背包问题的可行性和有效性。     

求解0-1背包问题的混沌二进制乌鸦算法

针对离散空间的最优化问题,提出了二进制乌鸦算法,并在初始解中利用Chebyshev映射产生两种混沌序列优化乌鸦的初始解,保证个体的初始位置在整个搜索空间均匀分布;然后,为快速有效地求解0-1背包问题,引入贪心修复与优化策略处理非正常编码个体,得到基于混沌理论的二进制乌鸦算法（chaotic binary crow search algorithm,CBCSA）。仿真实验表明,CBCSA具有良好的全局寻优能力和收敛速度,能快速求得最优解,且混沌序列的第一映射方式比第二映射方式性能更佳。     

求解0-1背包问题的改进二进制捕鱼算法

经典群智能算法在求解0-1背包问题时普遍存在全局搜索能力不强、求解精度不高、收敛速度慢等缺点。针对这一情况,将二进制编码引入捕鱼算法中,提出二进制捕鱼算法。在此基础上,结合算法本身的特点,添加靠近搜索方法,改善渔夫之间的协作效果;借鉴贪心算法和轮盘赌的思想,设计贪心轮盘赌策略,并结合随机比例参数来改善算法初值;同时引入自适应半径系数来解决步长参数设置的问题,进而提出了一种改进二进制捕鱼算法。实验与对比部分对15个0-1背包问题进行求解测试,结果表明,对于常用算例而言,与其它群智能算法相比,改进二进制捕鱼算法能找到全部问题的最优解,且在总体性能上看较优;对于100维及以上的高维背包问题而言,改进算法在求解精度、稳定性、收敛速度、运行耗时等方面均具有明显优势。因此,将改进二进制捕鱼算法应用于求解0-1背包问题是有效的和可行的。     

遗传变异蝙蝠算法在0-1背包问题上的应用

0-1背包问题是经典组合优化NP难题。在蝙蝠算法的基础上结合遗传变异的思想,引入主动进化算子、无效蝙蝠和当前最优位置蝙蝠集聚的处理规则,提出了遗传变异蝙蝠算法,并将其用于求解0-1背包问题。仿真结果表明：该算法在收敛速度和精度上优于基本蝙蝠算法,并且能够有效地求解0-1背包问题。     

变异蝙蝠算法求解折扣{0-1}背包问题

针对确定性算法难于求解规模大、数据范围广的折扣{0-1}背包问题（D{0-1}KP）,提出了基于蝙蝠算法的快速求解D{0-1}KP的变异蝙蝠算法（MDBBA）。首先,利用双重编码解决D{0-1}KP的编码问题;其次,将贪心修复与优化算法（GROA）应用于蝙蝠个体适应度计算中,使算法快速得到有效解;然后,选择使用差分演化（DE）的变异策略提高算法的全局寻优能力;最后,蝙蝠个体按一定概率进行Lévy飞行,增强算法探索能力和跳出局部极值的能力。对四类大规模实例的仿真计算表明：MDBBA非常适于求解大规模的D{0-1}KP,比第一遗传算法（FirEGA）和双重编码蝙蝠算法（DBBA）求得的最优值和平均值都更优,MDBBA收敛速度明显快于DBBA。     

求解0-1背包问题的改进混合遗传算法

针对一种混合遗传算法所采用的贪心变换法的不足,给出了一种改进的贪心修正法;并基于稳态复制的策略,对遗传算法的选择操作进行改进,给出了随机选择操作。在此基础上,提出了一种改进的混合遗传算法,并将新算法用于解决大规模的0-1背包问题,通过实例将新算法与 HGA 算法进行实验对比分析,并研究了变异概率对新算法性能的影响。实验结果表明新算法收敛速度快,寻优能力强。     

求解0-1背包问题算法综述

0-1背包问题是一个典型的组合优化问题。给出了0-1背包问题的数学模型,概述了各种求解0/1背包问题的算法设计方法,并指出各种方法的优缺点,提出了0-1背包问题的发展趋势。     

求解0-1背包问题的融合贪心策略的回溯算法

0-1背包问题作为经典的NP完全问题一直得到广泛的关注和研究.研究发现,经典回溯算法在解决0-1背包问题时的算法时间复杂度较高,尤其是在物品数量较多时,短时间内不能得到问题的解,导致算法的适用性较差.虽然经典贪心算法和现阶段涌现出的大量新型算法能够极大地缩减算法的运行时间,但普遍是以牺牲算法的准确性为代价的,不能保证可...     

基于贪心策略的遗传算法求解0-1背包问题

介绍了基于贪心思想的改进遗传算法,并用该算法解决0-1背包问题,试验数据证明该算法能有效求解0-1背包问题,而且比原遗传算法效率高.     

二进制混合蛙跳算法求解0-1背包问题

为利用混合蛙跳算法（SFLA）求解具有二进制编码特点的组合优化问题,基于双重编码机制,提出了一种二进制混合蛙跳算法（记为BSFLA）。基于罚函数法和贪心变换策略,探讨了利用BSFLA求解背包问题（KP）的可行性与有效性。计算结果表明BSFLA与贪心策略相结合是求解KP问题的一种有效的新方法。     

精英交叉二进制蝙蝠算法求解0-1背包问题*

针对基本蝙蝠算法收敛速度慢,易早熟的问题,提出了一种精英交叉二进制蝙蝠算法。该算法借鉴精英策略和遗传算法中的交叉机制,按照一定比例选择蝙蝠群中的精英个体进行交叉,将得到子蝙蝠群和父蝙蝠群进行混合择优,保证蝙蝠群的多样性和优秀性,提高了全局搜索能力;为提高局部搜索能力,算法在对每个个体计算适应度值时加入贪心策略;另外,通过对蝙蝠群最优解进行动态监测,适时对种群进行柯西变异,使算法具有跳出局部极值的能力。通过对5个实例的仿真计算比较表明,该算法与改进贪心遗传算法,贪心二进制蝙蝠算法和病毒协同蝙蝠算法相比,无论是收敛速度还是寻优能力都表现优异,为求解0-1背包问题提供了一个实用的算法。     

求解0-1背包问题的量子蚁群算法

0-1背包问题是组合优化中经典的NP难题,在蚁群算法的基础上结合量子计算提出一种求解0-1背包问题的量子蚁群算法。算法采用量子比特表示信息素,用量子旋转门来更新信息素。大量数据实例的比较测试表明,算法可有效提高蚂蚁算法的性能,减少搜索时间,具有更好的全局寻优能力。     

一种新的求解0-1背包问题的混合算法

该文汲取了蚁群算法（ACA）和抗体免疫克隆算法（AICA）的优点,提出了一种求解0-1背包问题的混合型算法,该算法充分利用了前者的搜索能力和后者的种群多样性。仿真实验对算法的部分参数进行了分析,并与其他文献的算法进行比较,结果表明,该算法是一种具有较高性能的混合优化算法。     

基于细菌觅食算法求解折扣{0-1}背包问题的研究

折扣{0-1}背包问题（D{0-1}KP）是新型的0-1背包问题。提出了基于细菌觅食算法（BFO）求解D{0-1}KP的方法,首先描述了D{0-1}KP的两个数学模型,然后将BFO分别与两个数学模型相结合,即细菌个体分别采用二进制向量和四进制向量的编码方法,并利用贪心策略优化初始解和修复非正常编码个体,给出了求解D{0-1}KP的FirBFO和SecBFO算法。对四类实例的计算结果表明,FirBFO和SecBFO都非常适于求解大规模的D{0-1}KP实例,能得到最优解或近似比接近1的近似解。     

A probabilistic solution discovery algorithm for solving 0-1 knapsack problem

Abstract

In this paper, a probabilistic solution discovery algorithm is developed to solve the NP-hard 0-1 knapsack problem. The proposed method consists of three steps: strategy development, strategy analysis, and solution discovery. In the first step, Monte Carlo simulation is used to generate the strategies based on a vector defining the probability that each item is included in the knapsack. In the second step, we analyse the capacity imposed by each strategy previously generated and penalise the objective value for those strategies exceeding the capacity of the knapsack. At the last step, a subset of ordered strategies is used to update the vector that defines the probability of choosing each item. Two numerical examples are used to demonstrate the efficiency and the performance of the proposed method.     

一种用于求解0-1背包问题的动态伸缩算法

针对0-1背包这个非确定多项式（NP）完全难题,提出一种新的启发式搜索算法来解决0-1背包问题。算法采用多维实数编码,将物品按价值/重量比从大到小排序装包,通过用启发式策略选择交换背包内和背包外物品的位置,采用动态伸缩策略调整背包大小,选取种群中部分优秀解进入下一代继续进行优化。通过5个背包实例进行测试,实验结果表明该算法收敛速度快、求解精度高,并且具有良好的稳定性。     

0-1背包问题的萤火虫群优化算法

根据群集智能优化原理,给出了一种基于萤火虫寻优思想的新算法———萤火虫群优化算法,并针对0-1背包问题进行求解。经仿真实验并与蜂群算法、蚁群算法和微粒群算法进行了比较,获得了满意的结果,这说明了算法在0-1背包问题求解上的有效性和具有更快的收敛速度,拓展了萤火虫群优化算法的应用领域。