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#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#define e 2.7182818284590452353602874713527
#define PI 3.1415926535
#define n_mariposas 6
#define dimensao 4
#define max_iteracao 100
using namespace std;
template <typename T>
void imprime_array (T array [], int tam) {
for (int i=0; i<tam; i++)
cout << "array[ " << i << "]:" << array[i] << " ";
cout << "" << endl;
}
void imprime_matriz (float matriz [n_mariposas][dimensao]) {
for (int i=0; i<n_mariposas; i++) {
cout << " " << endl;
for (int j=0; j<dimensao; j++)
cout << "matriz[" << i << "][" << j << "]:" << matriz[i][j] << " ";
}
cout << "" << endl;
}
void copia_matriz (float (&matriz) [n_mariposas][dimensao], float matriz2 [n_mariposas][dimensao]) {
for (int i=0; i<n_mariposas; i++)
for (int j=0; j<dimensao; j++)
matriz [i][j] = matriz2 [i][j];
}
void copia_array (float array[n_mariposas], float array2[n_mariposas], float (&matriz) [n_mariposas][dimensao]) {
for (int i=0; i<n_mariposas; i++)
array [i] = array2 [i];
}
void concatena_arrays (float (&array) [2*n_mariposas],float (&array2) [n_mariposas], float (&array3) [n_mariposas]) {
for (int i=0; i<n_mariposas; i++)
array [i] = array2 [i];
for (int i=n_mariposas; i<2*n_mariposas; i++)
array [i] = array3 [i];
}
void concatena_matrizes (float (&matriz) [2*n_mariposas][dimensao],float (&matriz2) [n_mariposas][dimensao], float (&matriz3) [n_mariposas][dimensao]) {
for (int i=0; i<n_mariposas; i++)
for (int j=0; i<dimensao; j++)
matriz [i][j] = matriz2 [i][j];
for (int i=n_mariposas; i<2*n_mariposas; i++)
for (int j=0; i<dimensao; j++)
matriz [i][j] = matriz3 [i][j];
}
void heapify (float arr[], int n, int i, int argsort []) {
int largest = i;
int l = 2*i + 1;
int r = 2*i + 2;
if (l < n && arr[l] > arr[largest])
largest = l;
if (r < n && arr[r] > arr[largest])
largest = r;
if (largest != i) {
swap(arr[i], arr[largest]);
swap(argsort[i],argsort[largest]);
heapify(arr, n, largest,argsort);
}
}
void heapsort (float arr[], int n, int argsort [])
{
for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--) {
heapify(arr, n, i,argsort);
}
for (int i=n-1; i>=0; i--) {
swap(arr[0], arr[i]);
swap(argsort[0],argsort[i]);
heapify(arr, i, 0,argsort);
}
}
void inverte_array (float arr[], int n, int argsort []) {
for (int i=0; i<n/2; i++) {
swap (arr[i],arr[n-1-i]);
swap (argsort[i],argsort[n-1-i]);
}
}
void f1 (float (&mariposas) [n_mariposas][dimensao],float (&fitness) [n_mariposas]) {
for (int i=0; i<n_mariposas; i++) {
float sum=0;
for (int j=0; j<dimensao; j++)
sum += mariposas[i][j] * mariposas[i][j];
fitness [i] = sum;
}
}
void calcula_mfo () {
float mariposas [n_mariposas][dimensao];
float lim_inf [n_mariposas], lim_sup [n_mariposas];
srand (time(NULL));
for (int i=0; i<n_mariposas; i++) {
lim_inf [i] = rand() %10;
lim_sup [i] = rand() %10;
if (lim_inf [i] > lim_sup [i]) swap (lim_inf [i],lim_sup [i]);
for (int j=0; j<dimensao; j++)
mariposas [i][j] = lim_inf [i] + ((float)rand () / RAND_MAX) * (lim_sup [i] - lim_inf [i]);
}
float fitness_mariposas [n_mariposas];
float populacao_ordenada [n_mariposas][dimensao];
float fitness_ordenada [n_mariposas];
float melhores_chamas [n_mariposas][dimensao];
float fitness_melhores_chamas [n_mariposas];
float populacao_anterior [n_mariposas][dimensao];
float fitness_anterior [n_mariposas];
int iteracao=1;
while (iteracao<max_iteracao) {
int n_chamas = (n_mariposas-iteracao)*((n_mariposas-1)/max_iteracao);
for (int i=0; i<n_mariposas; i++) {
for (int j=0; j<dimensao; j++) {
if (mariposas[i][j] <lim_inf[i])
mariposas[i][j] = lim_inf[i];
else if (mariposas[i][j] > lim_sup[i])
mariposas[i][j] = lim_sup[i];
}
}
f1 (mariposas,fitness_mariposas);
imprime_matriz (mariposas);
if (iteracao==2)
exit (0);
if (iteracao==1) {
int argsort [n_mariposas];
for (int i=0; i<n_mariposas; i++) argsort[i] = i;
heapsort (fitness_mariposas,n_mariposas,argsort);
inverte_array (fitness_mariposas,n_mariposas,argsort);
for (int i=0; i<n_mariposas; i++) {
copia_array (populacao_ordenada [i], mariposas [argsort[i]],mariposas);
imprime_matriz (mariposas);
}
exit (0);
copia_matriz (melhores_chamas,populacao_ordenada);
copia_array (fitness_melhores_chamas,fitness_mariposas,mariposas);
}
else {
const int duplo=2;
float populacao_dobro [duplo*n_mariposas][dimensao];
float fitness_dobro [duplo*n_mariposas];
concatena_matrizes (populacao_dobro,populacao_anterior,melhores_chamas);
concatena_arrays (fitness_dobro,fitness_anterior,fitness_melhores_chamas);
sort (fitness_dobro,fitness_dobro+n_mariposas);
for (int i=0; i<n_mariposas; i++)
sort (&populacao_dobro[i][0], &populacao_dobro[i][dimensao], greater <float>());
copia_matriz (populacao_ordenada,populacao_dobro);
copia_array (fitness_ordenada,fitness_dobro,mariposas);
copia_matriz (melhores_chamas,populacao_ordenada);
copia_array (fitness_melhores_chamas,fitness_ordenada,mariposas);
}
int pontuacao_chama_melhor = fitness_mariposas [0];
float posicao_melhor_chama [dimensao];
for (int i=0; i<dimensao; i++)
posicao_melhor_chama [i] = populacao_ordenada [0][i];
imprime_array (posicao_melhor_chama,dimensao);
copia_matriz (populacao_anterior,mariposas);
copia_array (fitness_anterior,fitness_mariposas,mariposas);
int a=-1+iteracao*((-1)/max_iteracao);
for (int i=0; i<n_mariposas; i++)
for (int j=0; j<dimensao; j++) {
float distancia = abs (populacao_ordenada[i][j] - mariposas[i][j]);
int b=1;
float rand_var = (float)rand () / RAND_MAX;
float t = (a-1)*( rand_var + 1);
if (i<n_chamas)
mariposas [i][j] = distancia*pow(e,t)*cos(2*PI*t)+populacao_ordenada[i][j];
if (i>n_chamas)
mariposas [i][j] = distancia*pow(e,t)*cos(2*PI*t)+populacao_ordenada[n_chamas][j];
}
cout << "Iteracao n°: " << iteracao << " tem a pontuacao da melhor chama: " << pontuacao_chama_melhor << endl;
iteracao++;
}
}
int main () {
calcula_mfo ();
}
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