我试图在Python 2.7中使用numpy实现一个简单的Markov Chain Monte Carlo。我们的目标是找到“背包问题”的解决方案,即给定一组m个价值vi和重量wi的物品,以及一个容量为b的袋子,您可以找到可以放入袋子中的物品的最大价值,以及这些物品是什么。我是在夏天开始编码的,我的知识非常不平衡,所以如果我错过了一些明显的东西,我很抱歉,我是自学成才的,一直在到处跳。
该系统的代码如下(我将其拆分为多个部分,试图找出问题所在)。
import numpy as np
import random
def flip_z(sackcontents):
##This picks a random object, and changes whether it's been selected or not.
pick=random.randint(0,len(sackcontents)-1)
clone_z=sackcontents
np.put(clone_z,pick,1-clone_z[pick])
return clone_z
def checkcompliance(checkedz,checkedweights,checkedsack):
##This checks to see whether a given configuration is overweight
weightVector=np.dot(checkedz,checkedweights)
weightSum=np.sum(weightVector)
if (weightSum > checkedsack):
return False
else:
return True
def getrandomz(length):
##I use this to get a random starting configuration.
##It's not really important, but it does remove the burden of choice.
z=np.array([])
for i in xrange(length):
if random.random() > 0.5:
z=np.append(z,1)
else:
z=np.append(z,0)
return z
def checkvalue(checkedz,checkedvalue):
##This checks how valuable a given configuration is.
wealthVector= np.dot(checkedz,checkedvalue)
wealthsum= np.sum(wealthVector)
return wealthsum
def McKnapsack(weights, values, iterations,sack):
z_start=getrandomz(len(weights))
z=z_start
moneyrecord=0.
zrecord=np.array(["error if you see me"])
failures=0.
for x in xrange(iterations):
current_z= np.array ([])
current_z=flip_z(z)
current_clone=current_z
if (checkcompliance(current_clone,weights,sack))==True:
z=current_clone
if checkvalue(current_z,values)>moneyrecord:
moneyrecord=checkvalue(current_clone,values)
zrecord= current_clone
else:failures+=1
print "The winning knapsack configuration is %s" %(zrecord)
print "The highest value of objects contained is %s" %(moneyrecord)
testvalues1=np.array([3,8,6])
testweights1= np.array([1,2,1])
McKnapsack(testweights1,testvalues1,60,2.)
应该发生的情况如下:当最大承载能力为2时,它应该在不同的潜在行李承载配置之间随机切换,其中有2^3=8个测试重量和我给它的值,z中的每一个1或0表示有或没有给定的物品。它应该丢弃权重过大的选项,同时跟踪具有最高值和可接受权重的选项。正确的答案是将1,0,1视为配置,将9视为最大值。当我每次使用适度高的迭代次数时,我都会得到9个值,但配置似乎完全随机,并且在某种程度上打破了权重规则。我已经用很多测试数组再次检查了我的“checkcompliance”函数,并且它似乎有效。这些错误的、超重的配置是如何通过我的if语句进入我的zrecord的?
