%標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法
%優(yōu)化函數(shù)為f=-(x-1)^2+4，其中，0<=x<=3
%編碼長度為10位，編碼精度為0.0029
%種群規(guī)模設(shè)為40，遺傳算子分別為比例選擇，單點(diǎn)交叉和單點(diǎn)變異。交叉概率0.7，變異概率0.1
%最大進(jìn)化代數(shù)為300代，保優(yōu)操作。
%郟宣耀 于2005年11月27日開發(fā)
 



%初始化函數(shù)，隨機(jī)形成規(guī)模為40初始種群

pop(40,10)=0; %初始種群， pop（40，10）＝0表示除了最后一個值是0，其他所有值都默認(rèn)是0，如果是pop（40，10）＝3，則表示最后一個值是3，其他所有值都默認(rèn)是零
best_individual(10)=0;  %最優(yōu)個體
adapt_ave(200)=0;   %種群平均適應(yīng)值
 
for i=1:40
    for j=1:10  
        if rand>0.5  %rand是隨機(jī)產(chǎn)生數(shù)[0 1]，rand(3)隨機(jī)產(chǎn)生3維向量，rand（2，3）隨機(jī)產(chǎn)生2行3列的矩陣
            pop(i,j)=1;
        else
            pop(i,j)=0;
        end
    end
end
% pop
clear i; %clear后面不跟操作數(shù)時，表示清除工作空間所有變量及其的賦值，有操作數(shù)表示直接清除操作數(shù)
clear j;
global G; %定義全局變量
%交叉操作，概率為0.7，單點(diǎn)交叉

for G=1:200  %進(jìn)化最大代數(shù)
   
for i=1:2:39
    cross_P=rand;   %隨機(jī)產(chǎn)生[0 1]一個數(shù)，以比較交叉概率
    if cross_P<0.9  %交叉概率為0.7
        cross_pos=round(10*rand);   %交叉位置為0~9，若位置為0或1，則不進(jìn)行交叉操作 round取整
        if or(cross_pos==0,cross_pos==1)
            continue;
        end
    
        for j=cross_pos:10   %交換
            temp=pop(i,j);
            pop(i,j)=pop(i+1,j);
            pop(i+1,j)=temp;  
        end
    end
end
 
clear i;
clear j;
clear temp;
clear cross_P;
clear cross_pos;

%變異操作，單點(diǎn)變異，變異概率為0.1

for i=1:40
    if rand<0.1 %通過變異概率
        M_pos=round(10*rand);
        if M_pos~=0 %～＝表示不等于的意思，若變異位為0則無意義，         
            pop(i,M_pos)=1-pop(i,M_pos);
        end
    end
end
 
clear M_pos;
clear i;

%計算適應(yīng)值

for i=1:40
    adapt(i)=0;
end
 
for i=1:40
    for j=1:10
        if pop(i,j)==1
            adapt(i)=adapt(i)+2^(10-j);
        end
    end
    adapt(i)=adapt(i)*0.0029;
    adapt(i)=-(adapt(i)-1).^2+4; %由優(yōu)化函數(shù)為f=-(x-1)^2+4決定
end
 
global adapt_best;
global best_pos;
adapt_best=0;   %最佳個體
best_pos=0;     %最佳個體在種群中的位置
% adapt_ave=0;
 
for i=1:40
    adapt_ave(G)=adapt_ave(G)+adapt(i);
    if adapt_best<adapt(i)
        adapt_best=adapt(i);
        best_pos=i;
    end
end
 
adapt_ave(G)=adapt_ave(G)/40;
  
clear i;
clear j;

%保優(yōu)操作


for i=1:10
    best_individual(i)=pop(best_pos,i);
end


% The select operator function

ada_sum=0;
ada_temp=0;
r=0;
i=0;j=0;
for i=1:40
    ada_sum=ada_sum+adapt(i);
end
 
for i=1:39      %選擇39次，最后一個個體留給歷代最優(yōu)解
    r=rand*ada_sum;  %隨機(jī)產(chǎn)生一個數(shù)
    ada_temp=0;      %初始化累加值為0
    j=0;
    while(ada_temp<r)
        j=j+1;
        ada_temp=ada_temp+adapt(j);         
    end
    %退出循環(huán)時的j值即為被選擇的個體序號
%     if j>40
%         j=40;
%     end
        
    for k=1:10
        new_pop(i,k)=pop(j,k);
    end
 
end
 
% 最優(yōu)解復(fù)制
for i=1:10
    new_pop(40,i)=best_individual(i);
end
 
%將選擇產(chǎn)生的新群體復(fù)制給pop種群
for i=1:40
    for j=1:10
        pop(i,j)=new_pop(i,j);
    end
end
 
clear i;
clear j;
clear k;
clear r;
clear ada_temp;
end
%結(jié)果統(tǒng)計函數(shù)

plot(adapt_ave);
best=0;
for j=1:10
    if best_individual(j)==1
        best=best+2^(10-j);
    end
end
best=best*0.0029;
'最優(yōu)個體為'
best
'最優(yōu)解為'
best=-(best-1).^2+4;
best