2024年12月11日 第17页

1. 在南美洲的亚马逊雨林中，河流里生活着一种令人畏惧的水生动物，这便是著名的锯鱼，也被称作皮拉伊掘樱旦鱼。
2. 锯鱼有数十个种类，它们的身体扁平，背部呈深褐色，腹部为银白色并伴有黑色斑点，全身覆盖着细鳞。通常，锯鱼的身长不超过20厘米，但有一种锯鱼能长到60多厘米。
3. 尽管锯鱼的身形不算庞大，但它们拥有一张长有两排坚硬锐利牙齿的嘴巴，性格凶猛且狡猾，以捕食活动物为食，一旦嗅到血腥味就会成群结队地聚集争食，成为河流中的霸主。
4. 锯鱼并不会无故攻击人类，它们只在极度饥饿或是在繁殖季节，受到保护鱼卵的本能驱使，才会向人类发起攻击。
5. 锯鱼能够连续两个月不吃东西，且能够承受高温环境，它们在自然环境中能够生存超过三十年。动物学家认为，锯鱼同类相食的行为是大自然控制其种群数量的一种方式。
6. 在水中，锯鱼几乎是无敌的存在，即使是人类也很难躲避它们的攻击。然而，鳄鱼是唯一的例外。当锯鱼接近鳄鱼时，鳄鱼会蜷缩身体，将硬背朝下、软腹朝上，浮在水面上，使得锯鱼难以找到下口的位置，最终只能放弃。

禁忌搜索算法（Tabu Search Algorithm，简称TS）起源于人类记忆功能的模仿，是一种亚启发式算法，能够从初始可行解出发，通过特定搜索方向试探并选择目标函数值提升最多的移动。算法避免局部最优解的陷阱，通过记录已执行搜索过程信息，指导下一步搜索。禁忌搜索扩展了局部搜索算法，通过设置禁忌表和利用藐视准则解禁优秀的解。TS算法包含编码解码、搜索算子、邻域、禁忌表、禁忌长度、候选解和藐视准则等关键组成部分。

禁忌搜索算法的基本步骤如下：初始化时，利用贪婪算法等局部搜索算法生成初始解并清空禁忌表，设置禁忌长度。在邻域搜索阶段，根据初始解通过搜索算子（如relocation、exchange、2-opt）产生候选解，并计算适应值。选择适应值最好的候选解更新当前解，并将其操作加入禁忌表。若候选解不如当前解，从候选解中选择不在禁忌状态下的最好解作为新当前解并加入禁忌表。判断是否满足终止条件，如迭代次数或时间限制，若满足则停止并输出当前解。

在TSP问题中，TS算法通过编码解码构造初始解，搜索算子（如Relocation、Swap）产生邻域，禁忌表记录操作状态，禁忌长度限制操作频率，候选解是邻域中的解，而藐视准则允许在禁忌表解禁优秀解。TS算法解决了带时间窗的车辆路径问题（VRPTW），该问题描述了配送中心为不同地理位置的客户点提供配送服务，包括车辆限制、时间限制和服务时间等条件。VRPTW问题通过建模实例和CPLEX求解方法深入分析，提供了求解算法的详细步骤和代码实现。

代码模块说明包括算法主体框架、变量初始化、初始解构建、适应值计算、搜索邻域、检查约束和输出结果等函数。文本数据输入格式为一行七列，包含节点序号、坐标、服务量、时间窗、服务时间和所需时间。禁忌搜索算法通过这些组件和步骤，有效地解决优化问题，如TSP和VRPTW。