加载中…快速非支配排序的MATLAB实现
(2017-10-20 16:02:50)| 分类： MATLAB |
该代码没有使用链表技术，纯粹采用数组和cell实现。
Sp = [];
% 临时存储的第ii个个体的支配集(实际为所支配的个体编号集合)
% NumDominated(ii) =
0;
%
和其他N-1个个体比较，是支配还是被支配，这里也和自身比较(不增加识别语句)
for jj = 1:N
% 和其他N-1个个体比较，是支配还是被支配
Index =
Dominant2VecMin(A(ii,:),A(jj,:),CompIndex);
if Index == 1
% 个体ii支配个体jj
Sp = [Sp
jj];
%
将个体jj加入其支配集
NumInSetD(ii) = NumInSetD(ii) + 1;
elseif Index == -1
% 个体jj支配个体ii(ii被jj支配)
NumDominated(ii) = NumDominated(ii) + 1; % ii被支配数量递增1
end
end
% SetDominamt(ii) =
Sp;
SetDominamt{ii} =
Sp;
if NumDominated(ii) == 0
% ii没有被其他个体支配
pRank(ii) = 1;
% 个体ii属于第一级前沿：first
front
Front1 = [Front1,ii];
%
将个体ii加入第一级前沿
end
Q = [];
%
用来存储下一级前沿所含个体的集合容器
for ii = 1:NumInFront
%
对当前前沿F_i中的每一个p进行判别
pInFront = CurFront(ii);
% 论文中的 p 属于 F_i
Sp = cell2mat(SetDominamt(pInFront));
% p的支配集
for jj = 1:NumInSetD(pInFront)
qID =
Sp(jj);
% 论文中的 q 属于 S_p
NumDominated(qID) = NumDominated(qID) - 1; % 论文中的 n_q = n_q -
1
if
NumDominated(qID) == 0
% q属于下一级前沿
pRank(qID) = curFrontID + 1;
% 给个体q赋前沿等级值
Q = [Q,qID];
% 将个体q加入下一前沿集
end
end
end
curFrontID = curFrontID
+ 1;
% 给下一级前沿序号赋值
CurFront = Q;
% 确定下一级前沿所含个体(编号)
NumInFront = length(Q);
% 当前前沿所含个体数量
Index = -1;
Index = 1;
Index = 0;
function [pRank,SetDominamt,NumDom] =
fastNonDominatedSort(A,CompIndex)
% 快速非支配排序：根据比较指示变量CompIndex进行比较
% 参考文献：A fast and elitist multiobjective genetic
algorithm:NSGA-II（2002年IEEE）
%
% 输入参数 CompIndex 的设定原则：（可以不输入，默认是越小越好）
% 如果越小越好(越小的值越排前面),其值设定为1(默认)：即更小的值支配更大的值
% 如果越大越好(越大的值越排前面),其值设定为-1
：即更大的值支配更小的值
%
% CompIndex 的值只能是 +1 或 -1
% 如果CompIndex(ii) == 1表示按照从小到大比较（默认）:取 < 号
% 如果CompIndex(ii) == -1表示按照从大到小比较：
取 > 号
%
% pareto级别：pRank(ii)==1表示最高级别，表示没有其他个体支配该个体ii
% 支配集SetDominamt(ii):表示个体ii支配的其他个体（编号）
% NumDom(ii)：表示支配个体ii的其他个体数量，即比个体ii更好的个体数量
%
% 例子：A = [1 8;2 6;3 4;2 5;4 9;4 10];
% 如果第一列和第二列都默认是越小越好，则CompIndex = [1 1];
% 执行代码：[pRank,SetDominamt,NumDom] =
fastNonDominatedSort(A,CompIndex);
% 或：
[pRank,SetDominamt,NumDom] =
fastNonDominatedSort(A);
% 类似地，如果第一列是越小越好，而第二列是越大越好，则CompIndex = [1 -1];
% 执行代码：[pRank,SetDominamt,NumDom] =
fastNonDominatedSort(A,CompIndex);
%
% Input
% A
-
数据矩阵，行表示个体或样本，列表示属性或指标
% CompIndex
- 比较的指示参数，1*size(A,2)，其列数等于A的列数
%
% Output
% pRank
-
所有个体的pareto级别，数值越小级别越高
% SetDominamt
-
所有个体的支配集，cell型
% NumDom
-
所有个体被其他支配的数量
%
%
---------------------------------------------
if (nargin < 2) || (isempty(CompIndex)), CompIndex =
ones(1,size(A,2)); end
N = size(A,1);
% 个体或样本数目
% SetDominamt(ii)表示第ii个个体所支配的个体（实际存储的所支配个体的编号信息）
SetDominamt = cell(1,N);
% 所有个体的支配集：论文中的S_p
NumInSetD = zeros(1,N);
% 所有个体的支配集中的个体数量
NumDominated = zeros(1,N);
% 所有个体被其他个体所支配的数量:论文中的n_p
pRank = zeros(1,N);
%
所有个体所在前沿front的序号：论文中的p_rank
Front1 = [];
for ii = 1:N
end
NumDom = NumDominated;
% 后面会变化，另存为NumDom以便输出
curFrontID = 1;
%
当前处理的前沿编号：论文中的i=1
CurFront = Front1;
%
当前处理的前沿：论文中的F_i
NumInFront = length(CurFront);
% 当前前沿中的个体数量
while NumInFront > 0
%
当前第curFrontID前沿非空
end
% end of function fastNonDominatedSort
%%
function Index = Dominant2VecMin(v1,v2,CompIndex)
% 如果不指定CompIndex的值，默认是越小越好
% 输入参数 CompIndex 的设定原则：
% 如果越小越好(越小的值越排前面),其值设定为1(默认)：即更小的值支配更大的值
% 如果越大越好(越大的值越排前面),其值设定为-1
：即更大的值支配更小的值
% CompIndex 的值只能是 +1 或 -1
%
% Input
% v1
- 个体向量1,1*n或n*1
% v2
- 个体向量2,1*n或n*1
% CompIndex
- 比较的指示参数
%
% Output
% 返回 Index 的值，0表示相等或没有结果
% Index == 1: 表示 v1 支配 v2 (v1在v2前面,
v2在v1后面)
% Index == -1: 表示 v2 支配 v1（v2在v1前面, v1在v2后面）
%
if (nargin < 3) || (isempty(CompIndex)), CompIndex =
ones(size(v1)); end
n = length(v1);
V1 = v1 .* CompIndex;
V2 = v2 .* CompIndex;
num1 = sum(V1 <= V2);
num2 = sum(V1 < V2);
equalNum = num1 - num2;
num3 = sum(V1 > V2);
if (num3 > 0) && ((equalNum + num3) == n)
elseif (num2 > 0) && ((equalNum + num2) == n)
else
end
% end of function Dominant2VecMin
%%
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