代码 | 自适应大邻域搜索系列之(3) - Destroy和Repair方法代码实现解析

前言

上一篇文章中我们具体解剖了ALNS类的具体代码实现过程，不过也留下了很多大坑。接下来的文章基本都是“填坑”了，把各个模块一一展现解析给大家。不过碍于文章篇幅等原因呢，也不会每一行代码都进行讲解，那些简单的代码就跳过了，相信大家也能一眼就看懂。好了，废话不多说，开始干活吧。

01 照旧总体概述

前面我们提到，ALNS中的重中之重就是Destroy和Repair方法了，在整一个ALNS框架中呢，涉及这俩货的有Destroy和Repair方法的具体实现、Destroy和Repair方法管理（包括各个Destroy和Repair方法权重分配、成绩打分、按权重选择哪个Destroy和Repair方法等操作）。所以在这次的ALNS代码中呢，这俩货的代码实现呢也分为两个模块：

• Destroy和Repair方法具体实现模块
• Destroy和Repair方法管理模块

下面我们将对其进行一一讲解，不知道大家小板凳准备好了没有。

02 Destroy和Repair方法具体实现

关于Destroy和Repair方法，由三个类组成，分别是AOperator、ADestroyOperator、ARepairOperator。它们之间的继承派生关系如下：

下面对其一一讲解。

2.1 AOperator

这是一个基础父类，它抽象了Destroy和Repair方法共有的一些方法和特征（成绩、权重、名称等等），然后Destroy和Repair方法再各自继承于它，实现自己的功能模块。成员变量已经注释清楚了，关于protected的一个成员noise噪声模式会在后面讲到。其他的方法也很简单就不做多解释了。

class AOperator
{
private:
	//! Total number of calls during the process.
	size_t totalNumberOfCalls;

	//! Number of calls since the last evaluation.
	size_t nbCallsSinceLastEval;

	//! score of the operator.
	double score;

	//! weight of the operator.
	double weight;

	//! designation of the operator.
	std::string operatorName;

protected:
	//! Indicate if the operator is used in noise mode or not.
	bool noise;
public:

	//! Constructor.
	AOperator(std::string name){
		operatorName = name;
		init();
	}

	//! Destructor.
	virtual ~AOperator(){};

	//! Initialize the values of the numbers of calls.
	void init()
	{
		totalNumberOfCalls = 0;
		nbCallsSinceLastEval = 0;
		score = 0;
		weight = 1;
	}

	//! reset the number of calls since last eval.
	void resetNumberOfCalls()
	{
		nbCallsSinceLastEval = 0;
	}

	//! Simple getter.
	//! \return the total number of calls to the operator since
	//! the beginning of the optimization process.
	size_t getTotalNumberOfCalls(){return totalNumberOfCalls;};

	//! Simple getter.
	//! \return the number of calls to this operator since the last
	//! evaluation.
	size_t getNumberOfCallsSinceLastEvaluation(){return nbCallsSinceLastEval;};

	void increaseNumberOfCalls()
	{
		totalNumberOfCalls++;
		nbCallsSinceLastEval++;
	}

	//! Simple getter.
	double getScore() const
    {
        return score;
    }

	//! Simple getter.
    double getWeight() const
    {
        return weight;
    }

    //! resetter.
    void resetScore()
    {
        this->score = 0;
    }

    //! Simple setter.
	void setScore(double s)
	{
		this->score = s;
	}