1
Я ищу эффективные средства добавления или исключения кода, чтобы помочь моей программе генетического алгоритма быстрее получить результаты. Цель программы - принять строку и создать другие строки, которые будут соответствовать как можно ближе. Какая бы ни была сделанная строка соответствует ближайшему (верхнему 5) помощнику с другими и дает потомство (некоторые из которых имеют мутации, которые помещают новое случайное число в строку, не влияя на длину). Все работает отлично, но для получения более длинных строк (4 и выше) требуется совершенно непостижимое количество поколений. Извините за длину tl; dr, но вот мой текущий код. Критикуйте!Оптимизация генного алгоритма в C++
#include "stdio.h"
#include "fstream"
#include "ctime"
#include "iostream"
#include "string"
#include "windows.h"
#define CHARACTERS 16
#define STRINGS 100
/*
Enter String(max 16 chars)
Generate 100 words of the same length
Check for Fitness(how close each word is to the string)
Every generation: display top 5
Clone the top 5
Top 20 reproduce(mix each other's chars)
1/1000 chance the children might mutate(each newly mixed string or char might have a completely random number)
*/
typedef struct _stringHolder
{
char randString[CHARACTERS];
int fitness;
}StringHolder;
//Randomly generate 100 words
void generate(char *myString, StringHolder *SH)
{
unsigned seed = time(0);
srand(seed);
//int i = 0;
int j = 0;
char randChar;
//char showString[CHARACTERS];
for(int i=0; i<STRINGS; i++)
{
for(int j=0; j<strlen(myString); j++)
{
randChar = ('a' + (rand() %26));
SH[i].randString[j] = randChar;
}
//limiter so that it doesn't crash
SH[i].randString[strlen(myString)] = 0;
}
}
//Check the similarity of the random strings to the original string.
void getFitness(char *myString, StringHolder *SH)
{
for(int i=0; i<STRINGS; i++)
{
for(int j=0; j<strlen(myString); j++)
{
if(SH[i].randString[j] == myString[j])
{ SH[i].fitness++; }
}
}
}
//Sort the strings
void sortByFitness(char *myString, StringHolder *SH)
{
bool swapped = 1;
while(swapped)
{
swapped = 0;
for(int a=0; a<STRINGS-1; a++)
{
if(SH[a].fitness < SH[a+1].fitness)
{
swapped = 1;
StringHolder temp[STRINGS];
temp[a] = SH[a+1]/*.randString[i]*/;
SH[a+1]/*.randString[i]*/ = SH[a]/*.randString[i]*/;
SH[a]/*.randString[i]*/ = temp[a];
/*if(SH[a].fitness < SH[a+1].fitness)
{ swapped = 0; }*/
}
}
}//while
}
//Clone the Top 5 strings
void cloneTopFive(char *myString, StringHolder *SH, StringHolder *cloneString)
{
for(int i=0; i<5; i++)
{
cloneString[i]/*.randString[j]*/ = SH[i]/*.randString[j]*/;
//printf("cloneString[%d] now holds %s.\n", i, SH[i].randString);
}
}
//Reproduce the Top 20 strings by mixing and matching elements between strings
void reproduceTopTwenty(char *myString, StringHolder *SH /*char *cloneString*/)
{
/*for(int h=5; h<95; h++)
{*/
for(int i=0; i<20; i++)
{
for(int j=0; j<strlen(myString)-1; j++)
{
//char temp[16];
//temp[i] =
SH[i].randString[j] = SH[1 + (rand() %20)].randString[1 + (rand() %strlen(myString)-1)];
int randomNumber;
randomNumber = (1 +(rand() %100));
if(randomNumber == 7)
{
SH[i].randString[1 + (rand() %strlen(myString)-1)] = ('a' + (rand() %26));
}
}
}
}
//Randomize the other 75 numbers and place the cloned Top 5 at the end of the String Holder(SH)
void randomizeOther75(char *myString, StringHolder *SH, StringHolder *cloneString)
{
for(int i=20; i<STRINGS; i++)
{
for(int j=0; j<strlen(myString); j++)
{
SH[i].randString[j] = ('a' + (rand() %26));
}
}
for(int i=0; i<5; i++)
{
for(int j=0; j<strlen(myString); j++)
{
int v = i + 94;
SH[v].randString[j] = cloneString[i].randString[j];
}
}
}
void printGen(char *myString, StringHolder *SH)
{
for(int i=0; i<5; i++)
{
if(SH[i].fitness == strlen(myString))
{ printf("%s has %d fitness. Perfection!\n", SH[i].randString, SH[i].fitness); }
else
printf("%s has %d fitness.\n", SH[i].randString, SH[i].fitness);
}
}
void main()
{
char myString[CHARACTERS];
StringHolder cloneString[5];
StringHolder SH[STRINGS];
for(int i=0; i<STRINGS; i++)
{ SH[i].fitness = 0; }
printf("Enter your name(no whitespaces): ");
scanf("%s", myString);
/*while(strlen(myString) >= CHARACTERS)
{
printf("Please type a string with less than 16 characters\n");
scanf("%s", myString);
}*/
//printf("%s\n", myString);
//first generation
generate(myString, SH);
int gen = 0;
while(1)
{
char x = ' ';
/* printf("Insert something. Anything!");
scanf(&x);*/
/*char newString[CHARACTERS];
for(int i=0; i<5; i++)
{
for(int j=0; j< strlen(myString); j++)
{
newString[j] = SH[i].randString[j];
}
newString[strlen(myString)] = 0;
printf("%s has %d fitness.\n", newString, SH[i].fitness);
}*/
printf("\n");
while(x==' ')
{
printf("Generation %d: \n", gen);
getFitness(myString, SH);
sortByFitness(myString, SH);
printGen(myString, SH);
for(int i=0; i<STRINGS; i++)
{ SH[i].fitness = 0; }
cloneTopFive(myString, SH, cloneString);
reproduceTopTwenty(myString, SH);
randomizeOther75(myString, SH, cloneString);
/*getFitness(myString, SH);
sortByFitness(myString, SH);
for(int i=0; i<5; i++)
{
printf("%s has %d fitness.\n", SH[i].randString, SH[i].fitness);
}
printf("\n");*/
//printf("\nInsert ' ' to continue!\n");
//scanf("%c",&x);
gen++;
}
}
Хотел бы я знать больше, чтобы иметь возможность сделать что-то вроде CUDA. Я все еще больше начинающий программист. –