人口變得陳舊 - 遺傳算法

Question

我正在構建一個簡單的“Hello，World！” 用於學習目的的遺傳算法。 我的人口是一組隨機字符串。 通過變異和交叉，弦樂演變為“Hello，World！”。 出於某種原因，我的人口將保持健康分數，似乎從未進化過。 其他時候，我的人口將達到目標基因，“Hello，World”。 我正在使用隨機選擇和一點交叉。 雖然，當我使用錦標賽和輪盤賭選擇時也會發生這種情況。

題：
為什么我的人口變得陳舊而未達到目標基因，即使我通過突變使人口多樣化？ 是因為遺傳算法的隨機性或我的代碼中的錯誤？

例如
人群中的每個染色體最終都會擁有基因“HellV，Wor`dL”。 即使在10,000代之后，基因也是相同的。 其他時候，基因到達目標基因“Hello，World！” 經過~33代。

• 注意： 使用Java時，下面的代碼按預期工作。 使用Java時，人口總是達到目標基因。 另外，我今天剛開始學習C ++，所以很有可能我的代碼中存在一個我只是沒有看到的缺陷。

人口規模：333
精英主義：是的
精英百分比：25％
突變概率：20％
交叉概率：95％
選擇類型：隨機
交叉類型：一點

編輯：我已經從這篇文章中刪除了代碼，而是添加了一個鏈接到我的github，因為它是幾百行代碼。

遺傳算法 - C ++

Answer 1

感謝@ molbdnilo的評論，我能夠解決我的問題。

事實證明，這是因為C ++如何復制對象，這解釋了為什么這段代碼在Java而不是C ++中工作。

如@molbdnilo所述：

從Java遷移到C ++時最常見的問題之一是C ++如何在Java傳遞引用的地方復制對象。

為了解決我的問題，我更改了以下方法聲明：

1. int calculateFitness(GAChromosome chromosome); ---> int calculateFitness(GAChromosome const &chromosome);
在這個方法聲明中，我告訴編譯器我想通過引用而不是值傳遞染色體，使用＆，並使用const使其成為常量。 這樣做可以防止染色體被復制和改變。

2. void mutate(GAChromosome chromosome); ---> void mutate(GAChromosome &chromosome);
在這個方法聲明中，我告訴編譯器我想通過引用而不是值來傳遞染色體，使用＆。 這樣做可以防止染色體被復制。 由於前一個方法聲明沒有指定染色體是通過引用傳遞的，因此在方法到達范圍結束后，正在制作，更改副本，然后將其拋出。 最終，這些變化從未發生過。

3. std::pair<GAChromosome, GAChromosome> onePointCrossover(GAChromosome chromosomeA, GAChromosome chromosomeB); ---> std::pair<GAChromosome, GAChromosome> onePointCrossover(GAChromosome const &chromosomeA, GAChromosome const &chromosomeB);
在這個方法聲明中，我告訴編譯器我想通過引用而不是值傳遞染色體，使用＆，並使用const使其成為常量。 這樣做可以防止染色體被復制和改變。

總之，問題源於染色體傳遞給mutate方法的方式。 染色體是通過值而不是通過引用傳遞的，導致染色體被復制，並且當mutate方法到達范圍的末尾時，變化被拋出。