NSGA2代码分析——rank.c

    该源文件中就包含一个函数assign_rank_and_crowding_distance (population *new_pop)， 主要功能是对种群new_pop里的个体进行Pareto分级排序，同时计算出每个个体的拥挤距离。
    该函数的具体算法流程如下：
1。初始化一个双向链表orig，含有pop_num个节点。每个节点包含三个域：索引、前续节点指针、后续节点指针。每个节点的索引（index）对应着new_pop的第index个个体。
2。从orig中找出所有的非支配个体，并存储在cur链表中。
    (1).取orig中对应的第一个节点，插入到cur链表中。i = 1+1。
    (2).对orig中的第i个节点对应的个体同cur链表中所有节点对应的个体进行Pareto比较，并根据比较结果调整orig和cur链表中的节点。
    (3).如果没有到达orig的最后一个节点，则转入(2)。
3。对cur链表中的个体计算其拥挤距离。（调用assign_crowding_distance_list ()函数，定义在crowdist.c文件中）
4。删除cur链表中所有的节点，即清除当前的所有非支配个体。
5。如果orig还有节点，则转入2。

void assign_rank_and_crowding_distance (population *new_pop)
{
    int flag;                                //两个个体的Pareto比较结果
    int i;                                    //计数变量
    int end;                                //一轮个体的Pareto级别比较结束标志
    int front_size;                            //记录当前Pareot级别的集合中的个体数目
    int rank=1;                                //记录当前的Pareto级别
    list *orig;                                //记录种群中所有未排序的个体
    list *cur;                                //记录当前个体集中所有非支配个体
    list *temp1, *temp2;                    //临时节点指针，指向当前需要操作的节点
    orig = (list *)malloc(sizeof(list));    //orig链表的头节点
    cur = (list *)malloc(sizeof(list));        //cur链表的头节点
    front_size = 0;
    orig->index = -1;
    orig->parent = NULL;
    orig->child = NULL;
    cur->index = -1;
    cur->parent = NULL;
    cur->child = NULL;
    temp1 = orig;

    //初始化orig链表，链表中的节点的index对应于new_pop中的个体下标
    for (i=0; i<popsize; i++)
    {
        insert (temp1,i);
        temp1 = temp1->child;
    }

    //对new_pop中的所有个体进行Pareto级别排序
    do
    {
        //如果orig中未排序的个体只有一个，则把这个个体的拥挤距离设置为INF。
        if (orig->child->child == NULL)
        {
            new_pop->ind[orig->child->index].rank = rank;
            new_pop->ind[orig->child->index].crowd_dist = INF;
            break;
        }
        temp1 = orig->child;
        insert (cur, temp1->index);
        front_size = 1;
        temp2 = cur->child;
        temp1 = del (temp1);
        temp1 = temp1->child;

        //以下的do_while对应于步骤2。即找到当前所有未排序个体集合中的非支配个体
        do
        {
            temp2 = cur->child;
            do
            {
                end = 0;

                //判断temp2和temp1对应个体的Pareto比较结果，并修改orig和cur链表
                flag = check_dominance (&(new_pop->ind[temp1->index]), &(new_pop->ind[temp2->index]));
                if (flag == 1)
                {
                    insert (orig, temp2->index);
                    temp2 = del (temp2);
                    front_size--;
                    temp2 = temp2->child;
                }
                if (flag == 0)
                {
                    temp2 = temp2->child;
                }
                if (flag == -1)
                {
                    end = 1;
                }
            }
            while (end!=1 && temp2!=NULL);
            if (flag == 0 || flag == 1)
            {
                insert (cur, temp1->index);
                front_size++;
                temp1 = del (temp1);
            }
            temp1 = temp1->child;
        }
        while (temp1 != NULL);

        //对cur链表所有当前的非支配个体的Pareto级别进行赋值
        temp2 = cur->child;
        do
        {
            new_pop->ind[temp2->index].rank = rank;
            temp2 = temp2->child;
        }
        while (temp2 != NULL);

        //对当前Pareto级别的所有个体进行拥挤距离计算
        assign_crowding_distance_list (new_pop, cur->child, front_size);
        temp2 = cur->child;

        //清除cur链表中的所有当前的非支配个体
        do
        {
            temp2 = del (temp2);
            temp2 = temp2->child;
        }
        while (cur->child !=NULL);
        rank+=1;
    }while (orig->child!=NULL);
    free (orig);
    free (cur);
    return;
}