如何用Tournament Selection选择父代？输入奇数需返回偶数个父代（附代码）

已编写生成随机种群及对应适应度的代码，现需实现锦标赛选择法挑选父代，要求：当输入的种群数量为奇数（如5）时，返回的父代数量为该奇数减1（即4个），而非原数量。

原始代码如下：

import random
import math
po =[]
num_rand_num = int(input(f"Digite cuantos numeros aleatorios quiere: "))
for _ in range (num_rand_num):
    rand_num = random.randint(0,30)
    po.append(rand_num)
    
print(po)

ap = []
for x in po:
    aptitud = x ** 3 * math.sin(x) + x + 2
    ap.append(aptitud)

print (f"La aptitud de los numeros es de:\n {ap} ")

解决方案 #

实现步骤

1. 确定目标父代数量：判断输入的种群数量是否为奇数，若是则将目标父代数量设为num_rand_num - 1，否则保持原数，确保最终父代数量为偶数。
2. 实现锦标赛选择逻辑：采用二元锦标赛（每次随机选2个个体），挑选适应度更高的个体作为父代；重复此过程直到选够目标数量。
3. 整合代码并输出结果：将选择逻辑加入原代码，输出选中的父代及其适应度。

完整代码如下：

import random
import math

# 生成初始种群
po = []
num_rand_num = int(input("Digite cuantos numeros aleatorios quiere: "))
for _ in range(num_rand_num):
    rand_num = random.randint(0, 30)
    po.append(rand_num)
print(f"初始种群: {po}")

# 计算适应度
ap = []
for x in po:
    aptitud = x ** 3 * math.sin(x) + x + 2
    ap.append(aptitud)
print(f"种群适应度:\n {ap} ")

# 确定目标父代数量（奇数则减1，保证偶数）
target_parent_count = num_rand_num if num_rand_num % 2 == 0 else num_rand_num - 1

# 二元锦标赛选择函数
def tournament_selection(population, fitness):
    parents = []
    while len(parents) < target_parent_count:
        # 随机抽取2个候选个体
        candidate_indices = random.sample(range(len(population)), 2)
        # 选出适应度更高的个体作为父代
        best_idx = max(candidate_indices, key=lambda i: fitness[i])
        parents.append(population[best_idx])
    return parents

# 执行选择并输出结果
selected_parents = tournament_selection(po, ap)
selected_fitness = [ap[po.index(p)] for p in selected_parents]

print(f"\n选中的父代数量: {len(selected_parents)}")
print(f"选中的父代: {selected_parents}")
print(f"父代适应度:\n {selected_fitness}")

代码说明

• 目标数量处理：通过target_parent_count变量强制父代数量为偶数，满足奇数输入场景的要求。
• 锦标赛逻辑：每次随机抽取2个个体对比适应度，选优加入父代集合，可通过调整抽样数量（如改为3元锦标赛）适配不同需求。
• 结果验证：输出选中父代的数量、具体值及对应适应度，方便确认选择结果符合预期。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者samuel valladares