지역 검색 (Local Search) 알고리즘 Java

Java 로컬 검색 알고리즘은 현재 솔루션 근처를 검색하여 솔루션 최적화에 중점을 두는 프로그래밍 의 검색 기술입니다. 전체 솔루션 공간을 검색하는 대신 알고리즘은 더 작은 "이웃"에서 솔루션을 찾는 데 집중합니다.

지역 검색 알고리즘의 작동 방식

알고리즘은 초기 솔루션에서 시작하여 근처 근처에서 더 나은 솔루션을 검색하여 지속적으로 개선하려고 시도합니다. 알고리즘은 인근 솔루션을 반복하여 그 중에서 가장 적합한 솔루션을 선택합니다.

지역 검색 알고리즘의 장점과 단점

장점:

• 효율성: 알고리즘은 전체 공간 대신 ​​근처 상태를 검색하여 더 큰 문제 공간에서 더 빠르게 작동하는 경우가 많습니다.
• 통합: 검색 성능을 향상시키기 위해 다른 방법과 결합할 수 있습니다.

단점:

• 국소 최적점: 알고리즘은 전역 솔루션을 찾지 않고 국소 최적점으로 수렴할 수 있습니다.

예와 설명

지역 검색 알고리즘의 실제 사례는 교통 경로를 최적화하는 것입니다. 이 알고리즘이 어떻게 작동하는지 살펴보겠습니다.

import java.util.*;  
  
public class LocalSearchExample {  
    static double evaluateSolution(double[] solution) {  
        // Function to evaluate the quality of a solution  
        // Lower value indicates a better solution  
        return 1.0 /(1.0 + solution[0] + solution[1]);  
    }  
  
    static double[] localSearch(double[] initialSolution, double stepSize, int maxIterations) {  
        double[] currentSolution = Arrays.copyOf(initialSolution, initialSolution.length);  
        double currentEvaluation = evaluateSolution(currentSolution);  
  
        for(int i = 0; i < maxIterations; i++) {  
            double[] nextSolution = Arrays.copyOf(currentSolution, currentSolution.length);  
            nextSolution[0] += stepSize;  
            double nextEvaluation = evaluateSolution(nextSolution);  
  
            if(nextEvaluation < currentEvaluation) {  
                currentSolution = nextSolution;  
                currentEvaluation = nextEvaluation;  
            } else {  
                stepSize /= 2;  
            }  
        }  
  
        return currentSolution;  
    }  
}  

위의 예에서는 수치 솔루션을 최적화하기 위해 지역 검색 알고리즘을 사용합니다. 알고리즘은 고정된 단계를 변경하여 현재 솔루션 주변을 검색하고 새 솔루션이 더 나은지 확인합니다. 결과적으로 알고리즘은 시간이 지남에 따라 점진적으로 더 나은 솔루션을 찾습니다.