混合算法(GA+TS)求解作業(yè)車間調(diào)度問題代碼解讀+完整JAVA代碼

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?前兩篇文章中,我們介紹了FJSP問題,并梳理了一遍HA算法。這一篇文章對小編實現(xiàn)的(很亂很爛的)代碼進行簡單解讀。
往期回顧:
種群進化+鄰域搜索的混合算法(GA+TS)求解作業(yè)車間調(diào)度問題(JSP)-算法介紹
混合算法(GA+TS)求解作業(yè)車間調(diào)度問題(JSP)-禁忌搜索部分
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代碼框架

代碼分為5個包,第一部分Data為用到的各類結(jié)構,第二部分GA為GA部分+第一個TS,第三部分主函數(shù),第四、五部分是兩個TS。
算例放置在input文件夾中,這里準備了Mk系列算例,Kacem系列算例和論文中的簡單算例test.txt。
Main
算例輸入:

Main中還有一個輸出為CSV的函數(shù),需要一個jar包,已經(jīng)放在下載鏈接里了,不需要的同學也可以刪除。

Data
一堆亂七八糟的結(jié)構。這里簡單講一下Solution類和Graph類。
Solution類中包含多個print函數(shù),比較重要的包括繪制甘特圖以及check解是否合法。

operationMatrix是解的主題,存放某個工件的某道工序的開始、結(jié)束時間,所在加工機器。

Graph類表示析取圖。nodeList是每臺機器上的node。其中起始點、終止點我單獨提取出來設置了兩個類。Graph中還包含了獲取critical path的DFS和update starting time & end time的Bellman算法。

GA
MyHybridAlgorithm類是GA的主函數(shù)。小編在實現(xiàn)的時候進行了多種測試,比如迭代的noImprove次數(shù)達到limit時進行擾動:

選擇哪種Tabu:

讀者在閱讀的時候請自己注意。
算法相關的參數(shù)我都做了初始化,請自行查找修改:

交叉、變異等操作包含在ChromosomeOperation類中,計算適應度的函數(shù)在CaculateFitness類中,TabuSearch1類是基于編碼的tabu,這里都不多展示了。
NeighbourSearch
這個包包含的是基于析取圖的tabu。NeighbourAlgorithms類相當于Main,包含解轉(zhuǎn)化為圖的函數(shù):

TabuSearch2類為tabu主函數(shù)。NeighbourGraph類存放析取圖鄰域搜索產(chǎn)生的解。
DeleteNeighbourGraph類為析取圖中暫時去掉某個點后的情況,PM、PJ、SM、SJ代表precede、succeed、machine、job四條邊對應的點,deleteNode為刪去的點。

其中還有findLandR位置的二分查找函數(shù),insert時的估值函數(shù):


NeighbourSearch2
這個包為第三個基于甘特圖的tabu。
RTS類為tabu的主函數(shù)。解通過:ArrayList
replan函數(shù)中包含了在甘特圖上進行swap操作后更新解的方法,有詳細注釋:

總結(jié)
到這里已經(jīng)大致梳理了一遍代碼,但其中還有很多細節(jié)沒有講到,包括很多東西實現(xiàn)的不好,歡迎隨時和我交流。
由于是自己研究時寫的代碼,其中很多東西會比較亂,但是代碼中做了很多注解,仔細閱讀應該能看得懂的!
下載的壓縮包里包括我學習過程中看過的大部分文獻,包括主要參考的文獻,大家可以進一步閱讀研究。
參考
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