//PSO頭文件PSO.hpp如下:
//Header __PSO_H
//Purpose Provide a class for particle swarm optimization
//Platform Visual C++ 7.0
//Date 2002.4.29
//Author Liu Kang

//群微粒算法：本算法用群微粒算法求目標函數(shù)的最小值
//本算法使用步驟
// （1）派生自己的群微粒類，類中必須定義double GetFit(PARTICLE&)方法，用來計算每個微粒的適合度
// （2）生成派生類實例，并在構(gòu)造函數(shù)中指明微粒坐標維數(shù)和群體個數(shù)
// （2）設(shè)置微粒坐標上界數(shù)組和下界數(shù)組，并用SetXup與SetXdown設(shè)置微粒坐標上下界
// （3）用SetVmax方法設(shè)置微粒最大速度
// （4）設(shè)置可選參數(shù)：C1，C2，W和通訊函數(shù)
// （5）采用Run方法進行優(yōu)化運算，優(yōu)化后用GetBest方法獲得最優(yōu)個體適合度和坐標

#ifndef __PSO_H
#define __PSO_H

//微粒類
class PARTICLE
{
public:
double *X; //微粒的坐標數(shù)組
double *V; //微粒的速度數(shù)組
double *XBest; //微粒的最好位置數(shù)組
int Dim; //微粒的維數(shù)
double Fit; //微粒適合度
double FitBest; //微粒最好位置適合度

//構(gòu)造函數(shù)
PARTICLE(); //空構(gòu)造函數(shù)
PARTICLE(int n); //維數(shù)為參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
//析構(gòu)函數(shù)
~PARTICLE();

void SetDim(int d); //設(shè)置微粒的維數(shù)
};

//定義群粒子類
class PSO
{
protected:
PARTICLE *Particle; //微粒群數(shù)組
int PNum; //微粒個數(shù)
int GBestIndex; //最好微粒索引
double W; //慣性權(quán)重
double C1; //加速度系數(shù)1
double C2; //加速度系數(shù)2
double *Xup; //微粒坐標上界數(shù)組
double *Xdown; //微粒坐標下界數(shù)組
double *Vmax; //微粒最大速度數(shù)組

void Initialize(); //初始化群體
void CalFit(); //計算全體適合度
virtual void ParticleFly(); //微粒飛翔，產(chǎn)生新一代微粒
//通訊函數(shù)，返回值為false時，系統(tǒng)停止優(yōu)化
bool (*Com)(double, //最優(yōu)微粒適合度
double*, //最優(yōu)微粒坐標數(shù)組
double**, //所有微粒坐標指針數(shù)組
int); //當(dāng)前最優(yōu)微粒索引
public:
//構(gòu)造函數(shù)
PSO(); //空構(gòu)造函數(shù)
PSO(int dim, //微粒維數(shù)
int num); //微粒個數(shù)
//析構(gòu)函數(shù)
~PSO();

void SetXup(double*); //設(shè)置微粒坐標上界
void SetXdown(double*); //設(shè)置微粒坐標下界
void SetVmax(double*); //設(shè)置微粒最大速度，以數(shù)組為參數(shù)
void SetVmax(double); //設(shè)置微粒最大速度，以上下界百分比為參數(shù)
void SetW(double w){W= w;}; //設(shè)置權(quán)重
void SetC1(double c){C1=c;};//設(shè)置C1
void SetC2(double c){C2=c;};//設(shè)置C2
void SetCom(void *p){Com=(bool(*)(double,double*,double**,int))p;};//設(shè)置通訊函數(shù)

//計算特定微粒坐標所對應(yīng)適合度，必須由派生的實際PSO類定義，以便計算適合度
virtual double GetFit(PARTICLE&)=0;

//運行類進行優(yōu)化
PARTICLE& Run(int max); //按最多次數(shù)限制運行PSO
PARTICLE& Run(double fit); //按最佳適合度目標運行PSO
double GetBest(double*); //獲得最優(yōu)微粒適合度和坐標
};
#endif