[发明专利]求解0-1背包问题的二进制多尺度量子谐振子优化方法

摘要

本发明公开了求解0‑1背包问题的二进制多尺度量子谐振子优化方法，具体优化方法包含三重嵌套的循环：内层循环为包含能级稳定阶段，包含新解生成操作、解修复操作和解更新操作；中层循环为能级下降阶段，将通过将解的平均值替换最差解引入全局信息；外层循环为尺度下降阶段，通过不断减小尺度，收缩搜索范围，求解0‑1背包问题。通过将二进制解空间中两个解的距离定义为两个解之间不同位的个数，将连续解空间映射到二进制解空间，克服了多尺度量子谐振子算法只能用于求解连续解空间的优化问题的局限性，使其具有求解二进制优化问题的能力。

主权项

1.求解0-1背包问题的二进制多尺度量子谐振子优化方法，其特征在于：包含如下步骤：/nS101.初始化种群数k，最小尺度σ_min，随机生成二进制向量A₁,A₂,...,A_k；/nS102.如果A_i不符合公式(1)中背包的约束条件,则进行修复操作；/n /n其中x_i为表示物品是否装入背包的状态位，p_i为物品的价值，w_i为物品重量，C为背包最大容量；/nS103.计算当前最优解A_opt和背包最大价值F_opt.；/nS104.设能级稳定标志位Flag_stable＝0；/nS105.执行新解生成操作，通过翻转m位生成新解A’_i；/nS106.对A’_i进行解更新操作，若A’_i不符合公式(1)中背包的约束条件，则执行修复操作；/nS107.若A’_i是更优解，则用A’_i替换A_i，设Flag_stable＝1，执行步骤S108，否则执行步骤S105；/nS109.将最差解用中值进行替换，A_worst＝A_mean，若A’_i不符合公式(1)中背包的约束条件，则执行修复操作；/nS110.如果当前尺度σ_s小于当前解的平均距离d，执行步骤S104，否则执行步骤S111；/nS111.如果σ_s＞1，则σ_s＝σ_s-1，执行步骤S104，否则结束运算。/n