function [R_best,L_best,L_ave,Shortest_Route,Shortest_Length]=ACATSP(C,NC_max,m,Alpha,Beta,Rho,Q)
%%=========================================================================
%%  ACATSP.m
%%  Ant Colony Algorithm for Traveling Salesman Problem
%%  ChengAihua,PLA Information Engineering University,ZhengZhou,China
%%  Email:aihuacheng@gmail.com
%%  All rights reserved
%%-------------------------------------------------------------------------
%%  主要符號(hào)說(shuō)明
%%  C        n個(gè)城市的坐標(biāo)，n×2的矩陣
%%  NC_max   最大迭代次數(shù)
%%  m        螞蟻個(gè)數(shù)
%%  Alpha    表征信息素重要程度的參數(shù)
%%  Beta     表征啟發(fā)式因子重要程度的參數(shù)
%%  Rho      信息素蒸發(fā)系數(shù)
%%  Q        信息素增加強(qiáng)度系數(shù)
%%  R_best   各代最佳路線
%%  L_best   各代最佳路線的長(zhǎng)度
%%=========================================================================

%%第一步：變量初始化
m=31;Alpha=1;Beta=5;Rho=0.1;NC_max=200;Q=100;
C=rand(30,2);
n=size(30,1);%30*表示問(wèn)題的規(guī)模（城市個(gè)數(shù)）
D=zeros(n,n);%D表示完全圖的賦權(quán)鄰接矩陣
for i=1:n
    for j=1:n
        if i~=j
            D(i,j)=((C(i,1)-C(j,1))^2+(C(i,2)-C(j,2))^2)^0.5;
        else
            D(i,j)=eps;%%%eps('double') is the same as eps or eps(1.0),
        end
        D(j,i)=D(i,j);
    end
end
Eta=1./D;%Eta為啟發(fā)因子，這里設(shè)為距離的倒數(shù)
Tau=ones(n,n);%Tau為信息素矩陣
Tabu=zeros(m,n);%存儲(chǔ)并記錄路徑的生成
NC=1;%迭代計(jì)數(shù)器
R_best=zeros(NC_max,n);%各代最佳路線
L_best=inf.*ones(NC_max,1);%各代最佳路線的長(zhǎng)度
L_ave=zeros(NC_max,1);%各代路線的平均長(zhǎng)度

while NC<=NC_max%停止條件之一：達(dá)到最大迭代次數(shù)
    %%第二步：將m只螞蟻放到n個(gè)城市上
    Randpos=[];
    for i=1:(ceil(m/n))
        Randpos=[Randpos,randperm(n)];%andperm(6) might be the vector [3  2  6  4  1  5]
    end
    Tabu(:,1)=(Randpos(1,1:m))';
   
    %%第三步：m只螞蟻按概率函數(shù)選擇下一座城市，完成各自的周游
    for j=2:n
        for i=1:m
            visited=Tabu(i,1:(j-1));%已訪問(wèn)的城市
            J=zeros(1,(n-j+1));%待訪問(wèn)的城市
            P=J;%待訪問(wèn)城市的選擇概率分布
            Jc=1;
            for k=1:n
                if length(find(visited==k))==0%find 找到大于0的
                    J(Jc)=k;
                    Jc=Jc+1;
                end
            end
            %下面計(jì)算待選城市的概率分布
            for k=1:length(J)
                P(k)=(Tau(visited(end),J(k))^Alpha)*(Eta(visited(end),J(k))^Beta);
            end
            P=P/(sum(P));
            %en*
            % *=*/(sum(P));
            %按概率原則選取下一個(gè)城市
            Pcum=cumsum(P);%列累和
            Select=find(Pcum>=rand);
            to_visit=J(Select(1));
            Tabu(i,j)=to_visit;%存儲(chǔ)并記錄路徑的生成
        end
    end
    if NC>=2
        Tabu(1,:)=R_best(NC-1,:);%將上一次的各代最佳路線賦存儲(chǔ)記錄
    end
   
    %%第四步：記錄本次迭代最佳路線
    L=zeros(m,1);
    for i=1:m
        R=Tabu(i,:);
        for j=1:(n-1)
            L(i)=L(i)+D(R(j),R(j+1));
        end
        L(i)=L(i)+D(R(1),R(n));
    end
    L_best(NC)=min(L);
    pos=find(L==L_best(NC));
    R_best(NC,:)=Tabu(pos(1),:);
    L_ave(NC)=mean(L);
    NC=NC+1
   
    %%第五步：更新信息素
    Delta_Tau=zeros(n,n);
    for i=1:m
        for j=1:(n-1)
            Delta_Tau(Tabu(i,j),Tabu(i,j+1))=Delta_Tau(Tabu(i,j),Tabu(i,j+1))+Q/L(i);
        end
        Delta_Tau(Tabu(i,n),Tabu(i,1))=Delta_Tau(Tabu(i,n),Tabu(i,1))+Q/L(i);
    end
    Tau=(1-Rho).*Tau+Delta_Tau;
   
    %%第六步：禁忌表清零
    Tabu=zeros(m,n);
    
end
  
%%第七步：輸出結(jié)果
Pos=find(L_best==min(L_best));
Shortest_Route=R_best(Pos(1),:);
Shortest_Length=L_best(Pos(1));
subplot(1,2,1)

DrawRoute(C,Shortest_Route);
subplot(1,2,2)
plot(L_best)
%hold on
%plot(L_ave)

function DrawRoute(C,R)
%%====================================================================
%%  DrawRoute.m
%%  畫(huà)路線圖的子函數(shù)
%%--------------------------------------------------------------------
%%  C    Coordinate        節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，由一個(gè)N×2的矩陣存儲(chǔ)
%%  R    Route             路線
%%====================================================================

N=length(R);
scatter(C( : ,1),C( : ,2))%畫(huà)圈
hold on
plot([C(R(1),1),C(R(N),1)],[C(R(1),2),C(R(N),2)])
hold on
for ii=2:N
    plot([C(R(ii-1),1),C(R(ii),1)],[C(R(ii-1),2),C(R(ii),2)])
    hold on
end

 
 
%設(shè)置初始參數(shù)如下：
%m=31;Alpha=1;Beta=5;Rho=0.1;NC_max=200;Q=100;