模拟退火是一种适合求样本点较大的多峰函数极值的方法.

模拟退火有几个参数:初始温度(\(T_{0}\)),终止温度(\(T_{e}\))和降温参数 \(d\),具体地,模拟退火是让每次的当前温度 \(T\) 变为 \(d\times T\),直到终止,因此 \(T_{e}\) 应为一个很接近 \(0\) 的正数,\(d\) 应该为一个很接近 \(1\) 的小于 \(1\) 的正数.

模拟退火在每次会根据温度选择一个新的决策点,温度越高,选择的决策点距离当前最优决策点越远. 具体地,为了实现这一步,我们可以直接把温度乘进随机数里:

  1. double ex=ansx+(rand()*2-RAND_MAX)*t;
  2. double ey=ansy+(rand()*2-RAND_MAX)*t;

其中 \(ansx,ansy\) 为当前最优决策.

在找出当前决策点以后,就计算它的贡献,然后进行下一个决策点的选择:

  1. 假如新的决策点更优,直接选择该决策点
  2. 否则,有 \(e^{\frac{-\Delta w}{T}}\) 的概率选择这个新的决策(二项式分布,这一步的目的是防止它卡在局部最优解里)

第二步可以这么实现:

  1. else if(exp(-de/t)*RAND_MAX>rand()){
  2. ansx=ex,ansy=ey;
  3. }

为了让模拟退火正确的概率更高,可以考虑如下几点:

  1. 换 srand() 纯看脸
  2. 多跑几遍模拟退火(推荐用 clock() 卡时间跑完,充分利用每一毫秒)
  3. 多调调参

UPD:Linux 环境下 clock() 的单位是微秒

JSOI2004 平衡点

本题的权值函数为系统重力势能之和,能量越低越稳定,因此权值低的为更优解.

我选择调 srand,用 CTHOIissb 在 \(233\) 进制意义下的哈希值过了,难绷

  1. #include<bits/stdc++.h>
  2. using namespace std;
  3. using namespace std;
  4. int n;
  5. struct node{
  6. int x,y,w;
  7. }a[2001];
  8. double ansx,ansy,answ;
  9. inline double energy(double x,double y){
  10. double r=0,dx,dy;
  11. for(int i=1;i<=n;++i){
  12. dx=x-a[i].x;
  13. dy=y-a[i].y;
  14. r+=sqrt(dx*dx+dy*dy)*a[i].w;
  15. }
  16. return r;
  17. }
  18. void sa(){
  19. double t=3000,down=0.996;
  20. while(t>1e-15){
  21. double ex=ansx+(rand()*2-RAND_MAX)*t;
  22. double ey=ansy+(rand()*2-RAND_MAX)*t;
  23. double ew=energy(ex,ey);
  24. double de=ew-answ;
  25. if(de<0){
  26. ansx=ex;ansy=ey;answ=ew;
  27. }
  28. else if(exp(-de/t)*RAND_MAX>rand()){
  29. ansx=ex,ansy=ey;
  30. }
  31. t*=down;
  32. }
  33. }
  34. unsigned long long _hash(string x){
  35. unsigned long long ans=0;
  36. for(char i:x){
  37. ans=ans*233+i;
  38. }
  39. return ans;
  40. }
  41. int main(){
  42. int st=clock();
  43. srand(_hash("CTHOIissb"));
  44. cin>>n;
  45. for(int i=1;i<=n;++i){
  46. cin>>a[i].x>>a[i].y>>a[i].w;
  47. ansx+=a[i].x;
  48. ansy+=a[i].y;
  49. }
  50. ansx/=n,ansy/=n;
  51. answ=energy(ansx,ansy);
  52. while(clock()-st<=1000*980) sa();
  53. printf("%.3lf %.3lf",ansx,ansy);
  54. }

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