求遗传算法（GA）C语言代码

来源：互联网   发布日期：2011-09-27 11:35:10   浏览：11291次  

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　　unsigned char fflg[MAX_FOOD]; /* 食物有无状态标志变量 */　　unsigned char world[MAX_WX][MAX_WY]; /* 虚拟环境的数据 */　　unsigned char /* 各中行为模式数据 */　　life1[5][5]={{0,0,1,0,0},{0,1,0,1,0},{1,0,0,0,1},{0,1,0,1,0},{0,0,1,0,0}};　　unsigned char　　life2[5][5]={{1,1,1,1,1},{1,0,0,0,1},{1,0,0,0,1},{1,0,0,0,1},{1,1,1,1,1}};　　unsigned char　　food1[5][5]={{0,0,0,1,0},{0,0,1,1,0},{0,1,0,1,0},{0,0,1,1,0},{0,0,0,1,0}};　　unsigned char　　food2[5][5]={{0,0,0,1,0},{0,0,1,1,0},{0,1,1,1,0},{0,0,1,1,0},{0,0,0,1,0}};　　int pop_size; /* 个体总数 */　　int iatr[MAX_POP][4]; /* 个体属性 */　　/* iatr[][0] 个体当前位置x坐标 */　　/* iatr[][1] 个体当前位置y坐标 */　　/* iatr[][2] 内部能量 */　　/* iatr[][3] 年龄属性 */　　int food_size; /* 食物总数 */　　int fatr[MAX_FOOD][4]; /* 食物属性 */　　/* fatr[][0] 食物当前位置x坐标 */　　/* fatr[][1] 食物当前位置y坐标 */　　/* fatr[][2]=0 : 植物性 =1:动物性 */　　/* fatr[][3] 新鲜程度 */　　int wx,wy; /* 虚拟环境的长宽度 */　　void uni_crossover(gene,g1,g2,g3,ratio1,g_length) /* 均匀交叉 */　　unsigned char *gene; /* 遗传基因 */　　int g1,g2,g3; /* g1 g2 父个体编号 g3 子个体编号 */　　double ratio1; /* 父个体g1被选中的概率 */　　int g_length; /* 个体遗传基因的位长 */　　{　　unsigned char *gene1; /* 父1遗传基因的指针 */　　unsigned char *gene2; /* 父2遗传基因的指针 */　　unsigned char *gene3; /* 子遗传基因的指针 */　　double rnd,r1;　　int i;　　gene1=gene+g_length*g1;　　gene2=gene+g_length*g2;　　gene3=gene+g_length*g3;　　r1=(int)(10000.0*ratio1);　　for(i=0;i<g_length;i++)　　{ rnd=random(10000);　　if(rnd<=r1) *(gene3+i)=*(gene1+i);　　else *(gene3+i)=*(gene2+i);　　}　　}　　void g_disp_unit(x,y,n) 　　/* 绘制虚拟环境的一个单元 */　　int x,y; /* x=0,1,2....,wx-1; y=0,1,2,....,wy-1 */　　int n; /* n=0: =1: 生物1 =2:生物2 =3:植物性食物 =4:障碍物 =5:动物性食物 */　　{　　int gx,gy,i,j;　　unsigned char col;　　gx=SX1+5*x;gy=SY1+5*y;　　for(i=0;i<5;i++)　　for(j=0;j<5;j++)　　{ switch(n)　　{ case 0: col=0; break;　　case 1: col=life1[j] [ i]*2; break;　　case 2: col=life2[j] [ i]*4; break;　　case 3: col=food1[j] [ i]*6; break;　　case 4: col=7; break;　　case 5: col=food2[j] [ i]*11;　　}　　g_pset(gx+j,gy+i,col);　　}

　　}　　void g_draw_world() /* 显示虚拟环境画面 */　　{　　int i,j;　　for(i=0;i<wy;i++)　　for(j=0;j<wx;j++)　　g_disp_unit(j,i,world[j] [ i]);　　}　　void g_draw_frame(x1,y1,x2,y2,c1,c2,c3,c4,text)　　int x1,y1,x2,y2,c1,c2,c3,c4;　　char *text;　　{ int n,x3;　　g_rectangle(x1,y1,x2,y2,c1,1);　　g_rectangle(x1,y1,x2,y2,c2,0);　　g_rectangle(x1,y1,x2,y1+16,c3,1);　　g_rectangle(x1,y1,x2,y1+16,c2,0);　　n=strlen(text);　　x3=x1+((x2-x1-n*8)/2);　　disp_hz16(text,x3,y1,c4);　　}　　void g_init_frames() /* 初始化画面 */　　{　　int i,j,cx,cy,x,y;　　char text[17];　　g_draw_frame(0,0,639,399,15,0,4,15,　　"基于遗传算法的人工生命模拟");　　g_draw_frame(0,16,320,170,7,0,8,15,"设定参数");　　y=48;　　setcolor(9);　　disp_hz16("植物食物限制时间",16,y,15);　　sprintf(text,"%d",TL1);　　g_text(200,y+8,4,text);　　y=y+24;　　setcolor(9);　　disp_hz16("动物食物限制时间",16,y,15);　　sprintf(text,"%d",TL2);　　g_text(200,y+8,4,text);　　y=y+24;　　setcolor(9);　　disp_hz16("植物食物每代生成个数",16,y,15);　　sprintf(text,"%d",NEWFOODS);　　g_text(200,y+8,4,text);　　y=y+24;　　setcolor(9);　　disp_hz16("变异概率",16,y,15);　　i=(int)(MUTATION*100.0);　　sprintf(text,"%d",i);　　g_text(152,y+8,4,text);　　g_draw_frame(0,170,320,399,7,0,8,15,"最佳基因型");　　x=16;y=194;　　setcolor(9);　　disp_hz16("SP:物种号....",x,y,15);y=y+16;　　disp_hz16("SL:寿命..",x,y,15);y=y+16;　　disp_hz16("VF:视野..",x,y,15);y=y+16;　　disp_hz16("TM:基本移动模式..",x,y,15);y=y+16;　　disp_hz16("CM:移动特点..",x,y,15);y=y+16;　　disp_hz16("LM:移动能耗..",x,y,15);y=y+16;　　disp_hz16("CA:行动特点..",x,y,15);y=y+16;　　disp_hz16("CR:善变性....",x,y,15);y=y+16;　　disp_hz16("SA:攻击速度..",x,y,15);y=y+16;　　disp_hz16("DA:防御能力..",x,y,15);y=y+16;　　disp_hz16("LA:攻击能耗..",x,y,15);y=y+16;　　disp_hz16("EF:食物吸取效率..",x,y,15);y=y+16;　　g_draw_frame(320,16,639,207,7,0,8,15,"虚拟世界");　　g_draw_frame(320,207,639,399,7,0,8,15,"世代个体数目变化");　　}　　void g_init_graph() 　　/* 个体数进化图初始化 */　　{　　g_rectangle(GX,GY,GX+GXR,GY+GYR,0,1);　　g_rectangle(GX,GY,GX+GXR,GY+GYR,6,0);　　setcolor(1);　　disp_hz16( "生物 1",GX+5,GY-18,15);　　g_line(GX+90,GY-10,GX+110,GY-10,1);　　setcolor(4);　　disp_hz16( "生物 2",GX+120,GY-18,15);　　g_line(GX+205,GY-10,GX+225,GY-10,4);　　setcolor(0);　　disp_hz16("世代数",GX+168,GY+GYR+10,15);　　g_text(GX-25,GY,0,"100");　　g_text(GX-14,GY+GYR,0,"0");　　}　　void g_plot_population(gen_num,n1,n2,n1old,n2old)　　int gen_num,n1,n2,n1old,n2old;　　{　　int x,y,gx,gy,x_old,y_old;　　char text[8];　　if(gen_num%10==0)　　{　　x=GX+(gen_num-1)*GSTEP;　　g_line(x,GY+1,x,GY+GYR-1,1);　　sprintf(text,"%d",gen_num);　　if(gen_num<100||gen_num%20==0)　　g_text(x-8,GY+GYR+5,15,text);　　}　　x_old=GX+(gen_num-1)*GSTEP;　　x=x_old+GSTEP;　　y_old=GY+GYR-n1old;　　y=GY+GYR-n1;　　g_line(x_old,y_old,x,y,1);　　y_old=GY+GYR-n2old;　　y=GY+GYR-n2;　　g_line(x_old,y_old,x,y,4);　　}　　void g_disp_genotype() /* 显示最佳个体的遗传基因型 */　　{　　int i,j,n0,n1,x,y;　　unsigned char g[G_LENGTH];　　unsigned char bits[12][2]=　　{ {0,0},{1,4},{5,6},{7,8},{9,11},{12,12},{13,15},　　{16,18},{19,21},{22,24},{25,27},{28,31}};　　/* 画面消除 */　　g_rectangle(200,187,319,398,7,1);　　if(pop_size!=0)　　{　　/* 获取各遗传因子 */　　for(i=0;i<G_LENGTH;i++)　　{　　n0=0;n1=0;　　for(j=0;jif(gene[j] [ i]==0) n0++;　　else n1++;　　if(n0>=n1) g [ i]=0; else g [ i]=1;　　}

　　x=220;　　for(i=0;i<12;i++)　　{　　y=202+i*16;　　for(j=bits [ i][0];j<=bits [ i][1];j++)　　if(g[j]==0)　　g_text(x+(j-bits [ i][0])*16,y,4,"0");　　else　　g_text(x+(j-bits [ i][0])*16,y,4,"1");　　}　　}　　}　　void g_disp_char(x,y,x1,y1,x2,y2,v) 　　int x,y,x1,y1,x2,y2;　　unsigned char v;　　{　　char c[10];　　if(x>=x1&& x<=x2-8 && y>=y1 && y<=y2-10)　　{　　switch(v)　　{　　case 0: strcpy(c,"0");break;　　case 1: strcpy(c,"+");break;　　case 2: strcpy(c,"-");break;　　case 3: strcpy(c,"x");　　}　　g_text(x,y,15,c);　　}　　}　　void remove_life(n) /* 消除第n个个体 */　　int n;　　{　　iflg[n]=0;　　world[iatr[n][0]][iatr[n][1]]=0;　　g_disp_unit(iatr[n][0],iatr[n][1],0);　　if(food_size+1<=MAX_FOOD)　　{　　food_size++;　　fatr[food_size-1][0]=iatr[n][0];　　fatr[food_size-1][1]=iatr[n][1];　　fatr[food_size-1][2]=1;　　fatr[food_size-1][3]=0;　　fflg[food_size-1]=1;　　world[iatr[n][0]][iatr[n][1]]=5;　　g_disp_unit(iatr[n][0],iatr[n][1],5);　　}　　}　　void remove_food(n) /* 消除第n个食物 */　　int n;　　{　　fflg[n]=0;　　world[fatr[n][0]][fatr[n][1]]=0;　　g_disp_unit(fatr[n][0],fatr[n][1],0);　　}　　void make_lives_and_foods() /* 设置虚拟环境中生物与食物 */　　{　　int x,y,i,j;　　pop_size=0;　　food_size=0;　　for(y=0;y<wy;y++)　　for(x=0;x<wx;x++)　　{　　if(world[x][y]==1||world[x][y]==2)　　{　　if(pop_size+1<=MAX_POP)　　{　　pop_size++;　　/* 生成遗传因子 */　　gene[pop_size-1][0]=world[x][y]-1;　　for(i=1;i<G_LENGTH;i++)　　gene[pop_size-1] [ i]=random(2);　　/* 设定属性 */　　iatr[pop_size-1][0]=x;　　iatr[pop_size-1][1]=y;　　iatr[pop_size-1][2]=70+random(30);　　iatr[pop_size-1][3]=random(SL_MIN);　　}　　}　　if(world[x][y]==3||world[x][y]==5)　　{　　if(food_size+1<=MAX_FOOD)　　{　　food_size++;　　/* 设定属性 */　　fatr[food_size-1][0]=x;　　fatr[food_size-1][1]=y;　　if(world[x][y]==3)　　fatr[food_size-1][2]=0;　　else　　fatr[food_size-1][2]=1;　　fatr[food_size-1][3]=random(TL1-1)+1;　　}　　}　　}　　}　　void find_empty(x,y) /* 寻找虚拟环境中的空处，返回坐标 */　　int *x,*y;　　{　　int ok;　　ok=0;　　while(ok==0)　　{　　*x=random(wx);*y=random(wy);　　if(world[*x][*y]==0) ok=1;　　}　　}　　void make_world() /* 随机设定人工环境 */　　{　　int i,j,k,num,x,y;　　int ok,overlap;　　char choice[3];　　double size;　　wx=0;　　while(wx<10||wx>MAX_WX)　　{　　setcolor(15);　　disp_hz16("虚拟环境长度(10-60)",10,210,20);　　gscanf(300,210,4,0,3,"%s",choice);　　wx=atoi(choice);　　}　　wy=0;　　while(wy<10||wy>MAX_WY)　　{　　setcolor(15);　　disp_hz16("虚拟环境宽度(10-32)",10,240,20);　　gscanf(300,240,4,0,3,"%s",choice);　　wy=atoi(choice);　　}　　for(i=0;i<wy;i++)　　for(j=0;j<wx;j++)　　if(i==0||i==wy-1||j==0||j==wx-1)　　world[j] [ i]=4;　　else world[j] [ i]=0;　　/* 设定障碍物 */　　size=(double)(wx*wy);　　num=(int)(size/40.0);　　if(num>MAX_POP) num=MAX_POP;　　for(i=0;i<num;i++)　　{　　find_empty(&x,&y);　　world[x][y]=4;　　}　　num=(int)(size/5.0);　　if(num>MAX_FOOD) num=MAX_FOOD;　　for(i=0;i<num;i++)　　{　　ok=0;　　while(ok==0)　　{　　x=random(wx);y=random(wy);　　if((world[x][y]!=4) &&　　(world[x][y-1]==4 || world[x][y+1]==4 ||　　world[x-1][y]==4 || world[x+1][y]==4))　　{ world[x][y]=4;　　ok=1;　　}　　}　　}　　for(y=0;y<wy;y++)　　for(x=0;x<wx;x++)　　if(world[x][y]==0)　　{　　num=0;　　for(i=-1;i<=1;i++)　　for(j=-1;j<=1;j++)　　if(get_world(x+j,y+i)==4)　　num++;　　if(num>=6) world[x][y]=4;　　}　　/* 设定生物 */　　num=(int)(size*R_LIFE);　　for(i=0;i<num;i++)　　{ find_empty(&x,&y);　　world[x][y]=random(2)+1;　　}　　/* 设定食物 */　　num=(int)(size*R_FOOD);　　for(i=0;i<num;i++)　　{　　find_empty(&x,&y);　　world[x][y]=3;　　}　　}　　void load_world_file() /* 读取虚拟环境数据文件设定 */　　{　　FILE *fopen(),*fpt;　　char st[100],c;　　int i,j;　　if((fpt=fopen("\ga\world","r"))==NULL) exit(-1);　　else　　{　　fscanf(fpt,"%d",&wx);　　fscanf(fpt,"%d",&wy);　　for(i=0;i<wy;i++)　　for(j=0;j<wx;j++)　　fscanf(fpt,"%d",&world[j] [ i]);　　fclose(fpt);

　　}　　}　　int get_world(x,y) /*坐标(x,y)处环境值 */　　int x,y;　　{　　if(x>=0 && x<wx && y>=0 && y<wy)　　return(world[x][y]);　　else　　return(-1);　　}　　int decode_gene(n,sb,bw) /* 第n个个体基因型解码 */　　int n,sb,bw; /* sb开始位 bw位长 */　　{　　int i,sum;　　sum=0;　　for(i=sb;i<sb+bw;i++)　　sum=sum*2+gene[n] [ i];　　return(sum);　　}　　void move_pos(n,x1,y1,x2,y2) /* 个体n从(x1,y1)移动到(x2,y2) */　　int n,x1,y1,x2,y2;　　{　　int sp,loss;　　loss=decode_gene(n,12,1)+1; /* 移动消耗 */　　iatr[n][2]=iatr[n][2]-loss; /* 内部能量更新 */　　if(iatr[n][2]<=0) remove_life(n);　　else　　{　　/* 个体属性更新 */　　iatr[n][0]=x2;iatr[n][1]=y2; /* x,y坐标更新 */　　/* 显示更新 */　　sp=gene[n][0]+1;　　g_disp_unit(x1,y1,0); /* 当前位置(x,y)图形消除 */　　world[x1][y1]=0;　　g_disp_unit(x2,y2,sp); /* 新位置图形表示 */　　world[x2][y2]=sp;　　}　　}　　void move_randomly(n) /* 个体n按照移动模式随机移动 */　　int n;　　{　　/* 基本移动模式1 */　　int pat1[8][2]={{1,0},{1,1},{0,1},{-1,1},　　{-1,0},{-1,-1},{0,-1},{1,-1}};　　/* 基本移动模式2与3 */　　int pat2_3[2][4][2]={{{1,0},{0,1},{-1,0},{0,-1}},　　{{1,1},{-1,1},{-1,-1},{1,-1}}};　　int pat,x1,y1,x2,y2,rndnum;　　pat=decode_gene(n,7,2);　　/* pat(0,1,2,3): 表示基本移动模式 */　　x1=iatr[n][0]; /* 当前x坐标 */　　y1=iatr[n][1]; /* 当前y坐标 */　　if(pat<=1) /* 基本移动模式1 */　　{　　rndnum=random(8);　　x2=x1+pat1[rndnum][0]; /* 移动目的点x坐标 */　　y2=y1+pat1[rndnum][1]; /* 移动目的点y坐标 */　　}　　else /* 基本移动模式2与3 */　　{　　rndnum=random(4);　　x2=x1+pat2_3[pat-2][rndnum][0];　　y2=y1+pat2_3[pat-2][rndnum][1];　　}　　if(x2>=0 && x2<wx && y2>=0 && y2<wy)　　if(get_world(x2,y2)==0)　　move_pos(n,x1,y1,x2,y2);　　/* 非法目的点的场合不作移动 */　　}　　void move_individual(n) /* 个体n移动 */　　int n;　　{　　int cx,cy,dx,dy,sp,vf,sumx,sumy;　　int i,j,a,sgn[3],num;　　double vect[8][2]={{1,0},{1,1},{0,1},{-1,1},　　{-1,0},{-1,-1},{0,-1},{1,-1}};　　double vx,vy,d1,d2;　　double _cos,cos_max;　　cx=iatr[n][0]; /* 当前x坐标 */　　cy=iatr[n][1]; /* 当前y坐标 */　　sp=decode_gene(n,0,1)+1; /* 生物种1和2 */　　for(i=0;i<3;i++) /* 移动特点CM */　　{　　sgn [ i]=decode_gene(n,9+i,1);　　if(sgn [ i]==0) sgn [ i]=-1;　　}　　sumx=0;sumy=0;num=0;　　vf=decode_gene(n,5,2)+1; /* 视野 */　　for(i=-vf;i<=vf;i++)　　for(j=-vf;j<=vf;j++)　　{　　if(i!=0||j!=0)　　{　　a=get_world(cx+j,cy+i);　　if(a==1||a==2) /* 生物 1和2 */　　{ num++;　　if(a==sp) /* 同种生物 */　　{　　sumx=sumx+sgn[0]*j;　　sumy=sumy+sgn[0]*i;　　}　　else /* 异种生物 */　　{　　sumx=sumx+sgn[1]*j;　　sumy=sumy+sgn[1]*i;　　}　　} else　　if(a==3||a==5) /* 食物 */　　{　　num++;　　sumx=sumx+sgn[2]*j;　　sumy=sumy+sgn[2]*i;　　}　　}　　}　　if(num!=0) /* 视野内有其他生物和食物时 */　　{　　vx=(double)sumx/(double)num;　　vy=(double)sumy/(double)num;　　if(vx!=0||vy!=0)　　{　　cos_max=-1.0;　　j=0;　　for(i=0;i<8;i++)　　{　　d1=sqrt(vx*vx+vy*vy);　　d2=sqrt(vect [ i][0]*vect [ i][0]+vect [ i][1]*vect [ i][1]);　　_cos=(vx*vect [ i][0]+vy*vect [ i][1])/d1/d2;　　if(_cos>cos_max)　　{　　cos_max=_cos;j=i;　　}　　}　　dx=cx+(int)vect[j][0];　　dy=cy+(int)vect[j][1];　　if(dx>=0 && dx<wx && dy>=0 && dy<wy)　　if(world[dx][dy]==0)　　move_pos(n,cx,cy,dx,dy);　　}　　else move_randomly(n);　　}　　else move_randomly(n);　　/* 视野内有其他生物和食物时 */　　}　　void act1_attack(n) /* 个体 n攻击行动范围内的其他生物个体 */　　int n;　　{　　int sft[8][2]={{1,0},{1,1},{0,1},{-1,1},　　{-1,0},{-1,-1},{0,-1},{1,-1}};　　int x1,y1,x2,y2,n2;　　int found,rndnum;　　double attack1,attack2,sa1,sa2,da1,da2,rnd1,rnd2,La1,La2;　　x1=iatr[n][0];y1=iatr[n][1];　　/* 获得攻击对象的坐标(x2,y2) */　　found=0;　　while(found==0)　　{　　rndnum=random(8);　　x2=x1+sft[rndnum][0];　　y2=y1+sft[rndnum][1];　　if(get_world(x2,y2)==1||get_world(x2,y2)==2)　　found=1;　　}　　/* 检查攻击对象个体号n2 */　　found=0;n2=0;　　while(found==0)　　{　　if(iatr[n2][0]==x2 && iatr[n2][1]==y2 && iflg[n2]==1)　　found=1; else n2++;　　}

　/* 计算双方的 Attack量 */　　sa1=(double)decode_gene(n,19,3);　　da1=(double)decode_gene(n,22,3);　　sa2=(double)decode_gene(n2,19,3);　　da2=(double)decode_gene(n2,22,3);　　rnd1=(double)random(1001)/1000.0;　　rnd2=(double)random(1001)/1000.0;　　attack1=(double)iatr[n][2]+sa1*20.0/7.0*rnd1+da1*20.0/7.0*rnd2;　　rnd1=(double)random(1001)/1000.0;　　rnd2=(double)random(1001)/1000.0;　　attack2=(double)iatr[n2][2]+sa2*20.0/7.0*rnd1+da2*20.0/7.0*rnd2;　　/* 减少内部能量 */　　La1=decode_gene(n,25,3);　　La2=decode_gene(n2,25,3);　　rnd1=(double)random(1001)/1000.0;　　iatr[n][2]=iatr[n][2]-(int)((double)La1*rnd1);　　rnd2=(double)random(1001)/1000.0;　　iatr[n2][2]=iatr[n2][2]-(int)((double)La2*rnd2);　　if(attack1>=attack2) /* 胜者: n 败者:n2 */　　iatr[n2][2]=iatr[n2][2]-40;　　else /* 胜者: n2 败者:n */　　iatr[n][2]=iatr[n][2]-40;　　if(iatr[n][2]<=0) remove_life(n);　　if(iatr[n2][2]<=0) remove_life(n2);　　}　　void act2_eat(n) /* 个体n获取行动范围内的食物 */　　int n;　　{　　int sft[8][2]={{1,0},{1,1},{0,1},{-1,1},　　{-1,0},{-1,-1},{0,-1},{1,-1}};　　int x1,y1,x2,y2,n2,ef;　　int found,rndnum;　　x1=iatr[n][0];y1=iatr[n][1];　　/* 获取食物位置(x2,y2) */　　found=0;　　while(found==0)　　{　　rndnum=random(8);　　x2=x1+sft[rndnum][0];　　y2=y1+sft[rndnum][1];　　if(get_world(x2,y2)==3||get_world(x2,y2)==5)　　found=1;　　}　　/* 增加内部能量 */　　ef=decode_gene(n,28,4); /* 食物吸取效率 */　　iatr[n][2]=iatr[n][2]+(int)(40.0*(50.0+(double)ef*50.0/15.0)/100.0);　　if(iatr[n][2]>100) iatr[n][2]=100;　　/* 检查食物号n2 */　　found=0;n2=0;　　while(found==0)　　{　　if(fatr[n2][0]==x2 && fatr[n2][1]==y2 && fflg[n2]==1)　　found=1; else n2++;　　}　　remove_food(n2);　　}　　void act3_makechild(n) /* 个体n与行动范围内的其他生物个体交配产生子个体 */　　int n;　　{　　int i,j,k,x,y,x2,y2,found,n2,trial;　　int x3,y3;　　double rnd;　　if(pop_size+1<=MAX_POP)　　{　　x=iatr[n][0];y=iatr[n][1];　　found=0;　　while(found==0)　　{　　x2=x+random(3)-1;　　y2=y+random(3)-1;　　if(x2!=x||y2!=y)　　if(get_world(x2,y2)==gene[n][0]+1);　　found=1;　　}　　/* 检查交配对象个体号n2 */　　found=0; n2=0;　　while(found==0)　　{　　if((iatr[n2][0]==x2 || iatr[n2][1]==y2) && iflg[n2]==1)　　found=1; else n2++;　　if(n2>=pop_size-1) return;　　}　　/* 确定产生个体位置 */　　found=0;trial=0;　　while(found==0 && trial<50)　　{　　i=random(3)-1;j=random(3)-1;　　k=random(2);　　if(k==0) { x3=x+i;y3=y+j;}　　else { x3=x2+i;y3=y2+j;}　　if(get_world(x3,y3)==0) found=1;　　trial++;　　}　　if(found==1)　　{　　/* 个体 n与个体 n2产生子个体 */　　pop_size++;　　/* 均匀交叉 */　　uni_crossover(gene,n,n2,pop_size-1,0.5,G_LENGTH);　　/* 变异 */　　for(i=1;i<G_LENGTH;i++)　　{　　rnd=random(10001)/10000.0;　　if(rnd<=MUTATION)　　if(gene[pop_size-1] [ i]==1)　　gene[pop_size-1] [ i]=0;　　else gene[pop_size-1] [ i]=1;　　}　　/* 交配后父个体能量减少 */　　iatr[n][2]=iatr[n][2]-45;　　if(iatr[n][2]<=0) remove_life(n);　　iatr[n2][2]=iatr[n2][2]-45;　　if(iatr[n2][2]<=0) remove_life(n2);　　/* 子个体属性输入 */　　iatr[pop_size-1][0]=x3;　　iatr[pop_size-1][1]=y3;　　iatr[pop_size-1][2]=100;　　iatr[pop_size-1][3]=0;　　iflg[pop_size-1]=1;　　/* 子个体画面表示 */　　world[x3][y3]=gene[pop_size-1][0]+1;　　g_disp_unit(x3,y3,gene[pop_size-1][0]+1);　　}　　}　　}　　void act_individual(n) /* 为行动范围内的其他生物和食物决定行动 */　　int n;　　{　　int i,j,k,pattern,action,cr,ca;　　int act[3]; /* act[0]:攻击 act[1]:获取食物 act[2]:交配 */　　int pat[6][3]={{1,2,3},{1,3,2},{2,1,3},　　{3,1,2},{2,3,1},{3,2,1}};　　/* pat:行动优先顺序 {攻击，获取食物，交配} */　　int sp;　　double rnd;　　sp=decode_gene(n,0,1)+1;　　for(i=0;i<3;i++) act [ i]=0;　　for(i=-1;i<=1;i++)　　for(j=-1;j<=1;j++)　　{　　if(i!=0||j!=0)　　{　　k=get_world(iatr[n][0]+j,iatr[n][1]+i);　　if(k==1||k==2) act[0]=1;　　if(k==3||k==5) act[1]=1;　　if(k==sp) act[2]=1;　　}　　}

　　cr=decode_gene(n,16,3);　　rnd=(double)random(10001)/10000.0;　　if(rnd<=(double)cr/7.0)　　{　　action=random(3);　　while(act[action]==0)　　action=random(3);　　}　　else　　{　　ca=decode_gene(n,13,3); /* ca行动特点 */　　if(ca<3) pattern=0;else pattern=ca-2;　　/* 基本行动模式pattern 0-5 */　　i=0;　　action=pat[pattern] [ i]-1;　　while( act[action]==0)　　{　　i++;　　action=pat[pattern] [ i]-1;　　}　　}　　switch(action+1)　　{　　case 1: act1_attack(n);break;　　case 2: act2_eat(n);break;　　case 3: act3_makechild(n);　　}　　}　　void init_flags() /* 状态标志初始化 */　　{　　int i;　　for(i=0;ifor(i=0;i<food_size;i++) fflg [ i]=1;　　}　　void act_lives() /* 改变状态(移动或行动) */　　{　　int i,j,k,x,y,move,a;　　for(i=0;i{　　if(iflg [ i]==1)　　{　　move=1;　　for(j=-1;j<=1;j++)　　for(k=-1;k<=1;k++)　　{　　if(j!=0||k!=0)　　{　　a=get_world(iatr [ i][0]+k,iatr [ i][1]+j);　　if(a==1||a==2||a==3||a==5)　　move=0;　　}　　}　　if(move==1)　　move_individual(i);　　else　　act_individual(i);　　}　　}　　}　　void increase_age() /* 个体年龄增1 */　　{　　int i,j,s;　　for(i=0;i{　　if(iflg [ i]==1)　　{　　j=decode_gene(i,1,4);　　s=SL_MIN+j;　　iatr [ i][3]++;　　if(iatr [ i][3]>s)　　remove_life(i);　　}　　}　　}　　void increase_frsh() /* 食物新鲜度增1 */　　{　　int i;　　for(i=0;i<food_size;i++)　　if(fflg [ i]==1)　　{　　fatr [ i][3]++;　　if((fatr [ i][2]==0 && fatr [ i][3]>TL1)||　　(fatr [ i][2]==1 && fatr [ i][3]>TL2))　　remove_food(i);　　}　　}　　void gabage_col() /* 死去个体及消减食物清除*/　　{　　int i,j;　　int new_pop,new_food;　　/* 检查食物 */　　new_food=0;　　for(i=0;i<food_size;i++)　　if(fflg [ i]==1)　　{　　new_food++;　　for(j=0;j<4;j++)　　fatr[new_food-1][j]=fatr [ i][j];　　}　　food_size=new_food;　　/* 检查个体 */　　new_pop=0;　　for(i=0;iif(iflg [ i]==1)　　{　　new_pop++;　　/* 遗传基因复制 */　　for(j=0;j<G_LENGTH;j++)　　gene[new_pop-1][j]=gene [ i][j];　　/* 属性复制 */　　for(j=0;j<4;j++)　　iatr[new_pop-1][j]=iatr [ i][j];　　}　　pop_size=new_pop;　　}　　void make_foods() /* 产生一代中植物性食物 */　　{　　int i,x,y;　　for(i=0;i<NEWFOODS;i++)　　{　　if(food_size+1<=MAX_FOOD)　　{　　food_size++;　　find_empty(&x,&y);　　fatr[food_size-1][0]=x;　　fatr[food_size-1][1]=y;　　fatr[food_size-1][2]=0; /* 植物性 */　　fatr[food_size-1][3]=0;　　fflg[food_size-1]=1;　　world[x][y]=3;　　g_disp_unit(x,y,3);　　}　　}　　}　　void calc_population(n1,n2) /* 计算生物1和2 的个体数 */　　int *n1,*n2;　　{　　int i,p1,p2;　　p1=0;p2=0;　　if(pop_size>0)　　for(i=0;iif(gene [ i][0]==0) p1++; else p2++;　　*n1=p1;　　*n2=p2;　　}　　main() /* 主程序 */　　{　　int i,work;　　int n1,n2,n1old,n2old;　　char choice[2];　　randomize();　　/* 图形界面初始化 */　　g_init();　　settextstyle(0,0,4);　　gprintf(220,20,4,0,"ALIFE");　　setcolor(9);　　disp_hz24("基于遗传算法的人工生命模拟",150,60,25);　　setcolor(15);　　disp_hz16("人工环境及生物分布",10,160,20);　　disp_hz16("1:随机产生 2: 读文件产生 ==>",10,190,20);　　gscanf(300,190,15,1,4,"%s",choice);　　work=atoi(choice);　　if(work==2) load_world_file();else make_world();　　make_lives_and_foods();　　/*状态初始化 */　　init_flags();　　/*计算个体数 */　　calc_population(&n1old,&n2old);　　/*生成初始画面*/　　g_init_frames();　　/*虚拟世界画面*/　　g_draw_world();　　/* 显示初始图形 */　　g_init_graph();　　for(i=1;i<121;i++)　　{　　/*状态初始化 */　　init_flags();　　/* 改变状态(移动或行动) */　　act_lives();　　/* 个体年龄增加 */　　increase_age();　　/* 食物新鲜度增加 */　　increase_frsh();　　/*死去个体及消减食物清除*/　　gabage_col();　　/*产生新的食物 */　　make_foods();　　/* 求生物1和2 的个体数 */　　calc_population(&n1,&n2);　　/* 个体数变化的图形更新 */　　g_plot_population(i,n1,n2,n1old,n2old);　　n1old=n1;n2old=n2;　　/* 显示最佳遗传基因 */　　g_disp_genotype();　　}　　setcolor(9);　　disp_hz16("回车键结束",10,430,20);　　getch();　　}

　　java jgap实例　　package demo;　　import java.io.File;　　import java.io.FileNotFoundException;　　import org.jgap.Chromosome;　　import org.jgap.Configuration;　　import org.jgap.FitnessFunction;　　import org.jgap.Gene;　　import org.jgap.Genotype;　　import org.jgap.IChromosome;　　import org.jgap.UnsupportedRepresentationException;　　import org.jgap.data.DataTreeBuilder;　　import org.jgap.data.IDataCreators;　　import org.jgap.impl.DefaultConfiguration;　　import org.jgap.impl.IntegerGene;　　import org.jgap.xml.XMLDocumentBuilder;　　import org.jgap.xml.XMLManager;　　import org.w3c.dom.Document;　　import examples.MinimizingMakeChangeFitnessFunction;　　/**　　* Copyright: youhow.net (c) 2005-2008　　* Company: youhow.net　　*　　* 遗传算法DEMO　　* 从文件读取数字进行排序　　*　　* @version 1.0 (2008-6-12 neo(starneo@gmail.com))　　*/　　public class GaDemo　　{　　/**　　* @param args　　*/　　public static void main(String[] args) throws Exception　　{　　//构型　　Configuration conf = new DefaultConfiguration();　　// Care that the fittest individual of the current population is　　// always taken to the next generation.　　// Consider: With that, the pop. size may exceed its original　　// size by one sometimes!　　// ....-　　conf.setPreservFittestIndividual(true);　　// Set the fitness function we want to use, which is our　　// MinimizingMakeChangeFitnessFunction. We construct it with　　// the target amount of change passed in to this method.　　// ...--　　FitnessFunction myFunc = new GaDemoFitnessFunction();　　conf.setFitnessFunction(myFunc);　　Gene[] sampleGenes = new Gene[2];　　sampleGenes[0] = new IntegerGene(conf,0,9999999);　　sampleGenes[1] = new IntegerGene(conf,0,9999999);　　IChromosome sampleChromosome = new Chromosome(conf, sampleGenes);　　conf.setSampleChromosome(sampleChromosome);　　conf.setPopulationSize(80);　　Genotype population;　　try　　{　　Document doc = XMLManager.readFile(new File("GADEMO.xml"));　　population = XMLManager.getGenotypeFromDocument(conf, doc);　　}　　catch (UnsupportedRepresentationException uex)　　{　　// JGAP codebase might have changed between two consecutive runs.　　// ....--　　population = Genotype.randomInitialGenotype(conf);　　}　　catch (FileNotFoundException fex)　　{　　population = Genotype.randomInitialGenotype(conf);　　}　　// Evolve the population. Since we don't know what the best answer　　// is going to be, we just evolve the max number of times.　　// ....---　　long startTime = System.currentTimeMillis();　　for (int i = 0; i < 50; i++)　　{　　population.evolve();　　}　　long endTime = System.currentTimeMillis();　　System.out.println("Total evolution time: " + (endTime - startTime) + " ms");　　IChromosome bestSolutionSoFar = population.getFittestChromosome();　　System.out.println("\t" + MinimizingMakeChangeFitnessFunction.getNumberOfCoinsAtGene(bestSolutionSoFar, 0));　　System.out.println("\t" + MinimizingMakeChangeFitnessFunction.getNumberOfCoinsAtGene(bestSolutionSoFar, 1));　　DataTreeBuilder builder = DataTreeBuilder.getInstance();　　IDataCreators doc2 = builder.representGenotypeAsDocument(population);　　// create XML document from generated tree　　XMLDocumentBuilder docbuilder = new XMLDocumentBuilder();　　Document xmlDoc = (Document) docbuilder.buildDocument(doc2);　　XMLManager.writeFile(xmlDoc, new File("GADEMO.xml"));　　}　　}

　　package demo;　　import org.jgap.FitnessFunction;　　import org.jgap.IChromosome;　　/**　　* Copyright: youhow.net (c) 2005-2008　　* Company: youhow.net　　*　　* GaDemoFitnessFunction class说明　　*　　* @version 1.0 (2008-6-12 neo(starneo@gmail.com))　　*/　　public class GaDemoFitnessFunction extends FitnessFunction　　{　　/**　　* Comment for <code>serialVersionUID</code>　　*/　　private static final long serialVersionUID = 1L;　　/**　　* @see org.jgap.FitnessFunction#evaluate(org.jgap.IChromosome)　　*/　　@Override　　protected double evaluate(IChromosome a_subject)　　{　　int totalCoins = 1;　　int numberOfGenes = a_subject.size();　　for (int i = 0; i < numberOfGenes; i++)　　{　　totalCoins += (Integer) a_subject.getGene(i).getAllele();　　}　　return totalCoins;　　}　　}/*全部完成*/

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