java - 二叉树遗传规划

Question

我刚刚开始使用基因编程，但在初始化种群时遇到了问题。

我需要一棵树来表示每个候选解决方案 - 问题是，我不熟悉树。

我需要两种初始化方式，即Grow(可变大小的树)和Full(平衡的相同形状和大小的树)。

    FULL                        GROW
     (*)                         (*)  
  (+)   (-)                   (5)   (-)
(1)(2) (3)(4)                     (6) (7)

我已经初始化了我的 Tree 类，但是，我不知道如何从这里开始填充树(Full 或 Grow)。

public class Tree{
   Object value;
   Tree left, right;

   public Tree(Object value)
   {
      this.value=value;
   }   

   public Tree (Object value, Tree left, Tree right) 
   {
      this.value = value;
      this.left = left;
      this.right = right;
   } 

   // Getter & setter for the value.
   public Object getValue(){
      return value;}
   public void setValue(Object value){
      this.value = value;}

   // Getters & setters for left & right nodes.
   public Tree getLeft(){
      return left;}
   public Tree getRight(){
      return right;}
   public void setLeft(Tree ln){
      left = ln;}
   public void setRight(Tree rn){
      right = rn;}


}

谁能告诉我如何做到这一点，或者只是向正确的方向轻推一下。

我正在尝试随机填充树直到达到预定义的深度。

• 操作符(+ -/*)被插入除了叶节点之外的任何地方。
• 操作数 (1-100) 仅插入到叶节点上

谢谢。

Answer 1

不是很清楚你想要什么。你是问如何表示你给的例子，或者如何实现根据两种策略之一生成随机树的方法？

您的示例可以用您的 Tree 类以这种方式表示:

Tree full = new Tree("*",
        new Tree("+", new Tree(1), new Tree(2)),
        new Tree("-", new Tree(3), new Tree(4)));

Tree grow = new Tree("*",
        new Tree(5),
        new Tree("-", new Tree(6), new Tree(7)));

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[编辑]

您可以使用以下类中的方法随机生成树:

class TreeGenerator {
    private static final String[] OPERATORS = {"+", "-", "/", "*"};
    private static final int MAX_OPERAND = 100;

    private static Random random = new Random();

    public static Tree full(int depth) {
        if (depth > 1) {
            String operator = OPERATORS[random.nextInt(OPERATORS.length)];
            return new Tree(operator, full(depth - 1), full(depth - 1));
        } else {
            return new Tree(random.nextInt(MAX_OPERAND) + 1);
        }
    }

    public static Tree grow(int depth) {
        if (depth > 1 && random.nextBoolean()) {
            String operator = OPERATORS[random.nextInt(OPERATORS.length)];
            return new Tree(operator, grow(depth - 1), grow(depth - 1));
        } else {
            return new Tree(random.nextInt(MAX_OPERAND) + 1);
        }
    }

}

然后，你可以这样做:

Tree full3 = TreeGenerator.full(3);
Tree grow4 = TreeGenerator.grow(4);