解析·玄学 模拟退火

让火焰净化一切!
火元素领主拉格纳罗斯

模拟退火算法(Simulate Anneal,SA)是一种通用概率演算法,用来在一个大的搜寻空间内找寻命题的最优解。模拟退火是由S.Kirkpatrick, C.D.Gelatt和M.P.Vecchi在1983年所发明的。在1985年也独立发明此演算法。
模拟退火的出发点是基于物理中固体物质的退火过程与一般组合优化问题之间的相似性。模拟退火算法是一种通用的优化算法,其物理退火过程由加温过程、等温过程、冷却过程这三部分组成。
摘自百度百科

通俗地来说,模拟退火是一种用于在方案数极大的情况下求取最优解的算法。模拟退火的实现和物理中的金属退火流程是一样的。物理上我们先将物体加热,再慢慢冷却。在OI中,我们则是先随机求取多个解,如果当前解比之前的解更优则选取它,否则我们按照一定的概率来判断是否选取。设这个新的解与最优解的差为\Delta E,温度为Tk为一个随机数,那么这个概率为:e^{\frac{\Delta E}{kT}}
模拟退火中一共有三个参数,初始温度T_0,降温函数\Delta T和结束温度T_t。初始温度常设为\frac{n}{2},因为平均值更容易接近正解。降温函数常取T=a*T,其中a是一个接近于1的数。当a与1越接近时,我们运算的迭代次数就会越多。最终温度T_t则是一个接近于0的数,同样的,当T_t离0越近时运算次数就会越多。

例题

给定一个序列a_1,a_2,a_3...a_n,求其中a_1,a_2,...a_j的最大值。

样例

样例输入
17
6 25 -130 4 36 -11 -75 35 64 98 -1 0 27 -173 166 181 24
样例输出
276

很显然,如果用常规思路的话,我根本不会做。
这时让我们来考虑一下模拟退火(SA)
直接贴出代码

#include<bits/stdc++.h>
#define maxn 100000
#define maxtime 0.8//取接近1的小数即可。越接近1运行准确度越高,但同时也越容易超时 
using namespace std;
inline char get(){
    static char buf[30],*p1=buf,*p2=buf;
    return p1==p2 && (p2=(p1=buf)+fread(buf,1,30,stdin),p1==p2)?EOF:*p1++;
}
inline int read(){
    register char c=get();register int f=1,_=0;
    while(c>'9' || c<'0')f=(c=='-')?-1:1,c=get();
    while(c<='9' && c>='0')_=(_<<3)+(_<<1)+(c^48),c=get();
    return _*f;
}
int a[maxn];
int n;
int ans=0;
int out(int j){
    int now=0;
    for(register int i=1;i<=j;i++)now+=a[i];
    //cout<<now<<endl;
    return now;
}
void SA(){
    int nowans=ans;
    double T=2000;//T表示温度 
    while(T>1e-6){
        int j=0;
        while(!j)j=rand()%n+1;//rand()%(n-m+1)+m;<------生成[m,n]之间的随机数
        int now=out(j);//输出交换之后的新解 
        //cout<<now<<endl;
        int pd=now-ans;//<----------关键部分,判断当前值是否接受 
        if(now>ans)ans=now;
        else if(exp(-pd/T)*RAND_MAX>rand())nowans=now;
        T*=pd*0.78;
    }
}
inline void solve(){
    ans=0;
    while( (double)clock() / CLOCKS_PER_SEC < maxtime )SA();//卡运行时间 
}
int main(){
    //ps:不要看代码运行小数据耗时也巨大,那是因为运行时间被锁定为接近1s 
    freopen("SA.txt","r",stdin);
    srand(rand());srand(rand());//玄学生成随机数 
    n=read();
    for(register int i=1;i<=n;i++)a[i]=read();
    solve();
    printf("%d\n",ans);
}
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 218,204评论 6 506
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,091评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,548评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,657评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,689评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,554评论 1 305
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,302评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,216评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,661评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,851评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,977评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,697评论 5 347
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,306评论 3 330
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,898评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,019评论 1 270
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,138评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,927评论 2 355