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ga的java實作_混合算法(GA+TS)求解作業工廠中的房間排程問題代碼解讀+完整JAVA代碼

前兩篇文章中,我們介紹了FJSP問題,并梳理了一遍HA算法。這一篇文章對小編實作的(很亂很爛的)代碼進行簡單解讀。

往期回顧:

種群進化+鄰域搜尋的混合算法(GA+TS)求解作業工廠中的房間排程問題(JSP)-算法介紹

混合算法(GA+TS)求解作業工廠中的房間排程問題(JSP)-禁忌搜尋部分

代碼下載下傳請關注公衆号,背景回複【FJSPHA】即可,不包括【】

代碼架構

ga的java實作_混合算法(GA+TS)求解作業工廠中的房間排程問題代碼解讀+完整JAVA代碼

代碼分為5個包,第一部分Data為用到的各類結構,第二部分GA為GA部分+第一個TS,第三部分主函數,第四、五部分是兩個TS。

算例放置在input檔案夾中,這裡準備了Mk系列算例,Kacem系列算例和論文中的簡單算例test.txt。

Main

算例輸入:

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Main中還有一個輸出為CSV的函數,需要一個jar包,已經放在下載下傳連結裡了,不需要的同學也可以删除。

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Data

一堆亂七八糟的結構。這裡簡單講一下Solution類和Graph類。

Solution類中包含多個print函數,比較重要的包括繪制甘特圖以及check解是否合法。

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operationMatrix是解的主題,存放某個工件的某道工序的開始、結束時間,所在加工機器。

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Graph類表示析取圖。nodeList是每台機器上的node。其中起始點、終止點我單獨提取出來設定了兩個類。Graph中還包含了擷取critical path的DFS和update starting time & end time的Bellman算法。

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GA

MyHybridAlgorithm類是GA的主函數。小編在實作的時候進行了多種測試,比如疊代的noImprove次數達到limit時進行擾動:

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選擇哪種Tabu:

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讀者在閱讀的時候請自己注意。

算法相關的參數我都做了初始化,請自行查找修改:

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交叉、變異等操作包含在ChromosomeOperation類中,計算适應度的函數在CaculateFitness類中,TabuSearch1類是基于編碼的tabu,這裡都不多展示了。

NeighbourSearch

這個包包含的是基于析取圖的tabu。NeighbourAlgorithms類相當于Main,包含解轉化為圖的函數:

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TabuSearch2類為tabu主函數。NeighbourGraph類存放析取圖鄰域搜尋産生的解。

DeleteNeighbourGraph類為析取圖中暫時去掉某個點後的情況,PM、PJ、SM、SJ代表precede、succeed、machine、job四條邊對應的點,deleteNode為删去的點。

ga的java實作_混合算法(GA+TS)求解作業工廠中的房間排程問題代碼解讀+完整JAVA代碼

其中還有findLandR位置的二分查找函數,insert時的估值函數:

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NeighbourSearch2

這個包為第三個基于甘特圖的tabu。

RTS類為tabu的主函數。解通過:ArrayList<ArrayList<Operation>> 的形式表示。

replan函數中包含了在甘特圖上進行swap操作後更新解的方法,有詳細注釋:

ga的java實作_混合算法(GA+TS)求解作業工廠中的房間排程問題代碼解讀+完整JAVA代碼

總結

到這裡已經大緻梳理了一遍代碼,但其中還有很多細節沒有講到,包括很多東西實作的不好,歡迎随時和我交流。

由于是自己研究時寫的代碼,其中很多東西會比較亂,但是代碼中做了很多注解,仔細閱讀應該能看得懂的!

下載下傳的壓縮包裡包括我學習過程中看過的大部分文獻,包括主要參考的文獻,大家可以進一步閱讀研究。