def Crossover(populacao, t, vt, taxa_crossover, tempo, tempo_limite):
novatos = []
reprodutores = [e for e in populacao if uniform(0, 1) <= taxa_crossover]
for _ in range(len(reprodutores) // 2):
# TIMER CHECK
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
pai = choice(reprodutores)
reprodutores.remove(pai)
mae = choice(reprodutores)
reprodutores.remove(mae)
gene = randint(0, len(vt) - 1)
descendente = pai.copy()
descendente[gene] = mae[gene]
if EhValido(descendente, t, vt):
novatos.append(descendente)
descendente = mae.copy()
descendente[gene] = pai[gene]
if EhValido(descendente, t, vt):
novatos.append(descendente)
return novatos
def Mutacao(populacao, t, vt, taxa_mutacao, tempo, tempo_limite):
candidatos, mutados = [], []
for e in populacao:
# TIMER CHECK
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
return populacao
if uniform(0, 1) <= taxa_mutacao:
candidatos.append(e)
else:
mutados.append(e)
for candidato in candidatos:
# TIMER CHECK
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
gene = randint(0, len(vt) - 1)
if candidato[gene] == 0:
candidato[gene] += 1
else:
candidato[gene] += choice([-1, 1])
if EhValido(candidato, t, vt):
mutados.append(candidato)
return mutados
def HillClimbing(t, vt, tempo_limite):
tempo = time()
estado = [0] * len(vt)
while True:
vizinhos = VizinhosPositivos(estado)
# TIMER CHECK
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
vizinhos = list(filter(lambda e: EhValido(e, t, vt), vizinhos))
# TIMER CHECK
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
if len(vizinhos) <= 0:
break
estado = max(vizinhos, key=lambda e: Valor(e, vt))
tempo = time() - tempo
return estado, Valor(estado, vt), Tamanho(estado, vt), tempo
def DeepestDescent(t, vt, inicio, tempo, tempo_limite):
estado = inicio
while True:
# TIMER CHECK
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
vizinhos = VizinhosPositivos(estado)
# TIMER CHECK
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
vizinhos = list(filter(lambda e: EhValido(e, t, vt), vizinhos))
# TIMER CHECK
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
continuar = False
for vizinho in vizinhos:
# TIMER CHECK
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
if Valor(vizinho, vt) > Valor(estado, vt):
estado = vizinho
continuar = True
if not continuar:
break
return estado, Valor(estado, vt), Tamanho(estado, vt)
def BeamSearch(t, vt, tempo_limite, m):
tempo = time()
estado = [0] * len(vt)
fila = Queue()
fila.put(estado)
while True:
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
expandidos = []
for _ in range(fila.qsize()):
vizinhos = VizinhosPositivos(fila.get())
vizinhos = list(filter(lambda e: EhValido(e, t, vt), vizinhos))
expandidos.extend(vizinhos)
if len(expandidos) <= 0:
break
expandidos.sort(key=lambda e: Valor(e, vt), reverse=True)
melhores = expandidos[:m]
[fila.put(e) for e in melhores]
estado = melhores[0]
tempo = time() - tempo
return estado, Valor(estado, vt), Tamanho(estado, vt), tempo
def SimulatedAnnealing(t, vt, tempo_limite, iteracoes, temperatura, alpha):
tempo = time()
estado = [0] * len(vt)
aux = [0] * len(vt)
while temperatura > 0.1:
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
for _ in range(iteracoes):
vizinho = VizinhoAleatorio(aux)
if not EhValido(vizinho, t, vt):
continue
if Valor(vizinho, vt) > Valor(aux, vt):
aux = vizinho
if Valor(aux, vt) > Valor(estado, vt):
estado = aux
elif AceitaPior(Valor(vizinho, vt), Valor(aux, vt), temperatura):
aux = vizinho
temperatura *= alpha
tempo = time() - tempo
return estado, Valor(estado, vt), Tamanho(estado, vt), tempo
def HillClimbing(t, vt, m, tempo, tempo_limite):
estado = [0] * len(vt)
while Tamanho(estado, vt) < (t // 2):
# TIMER CHECK
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
vizinhos = VizinhosPositivos(estado)
# TIMER CHECK
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
vizinhos = list(filter(lambda e: EhValido(e, t, vt), vizinhos))
# TIMER CHECK
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
if len(vizinhos) <= 0:
break
vizinhos.sort(key=lambda e: Valor(e, vt), reverse=True)
# TIMER CHECK
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
estado = Roleta(vizinhos[:m], vt, tempo, tempo_limite)
# TIMER CHECK
if (time() - tempo) >= tempo_limite:
break
return estado, Valor(estado, vt), Tamanho(estado, vt)