布谷鸟算法(CuckooSearchAlgorithm,简称CS)是一种基于布谷鸟寄生繁殖行为和Lévy飞行的新型元启发式优化算法,由Xin-SheYang和SuashDeb于2009年提出。该算法通过模拟布谷鸟的巢寄生行为以及宿主的发现与驱逐机制,结合Lévy飞行的随机搜索策略,展现出优秀的全局寻优能力。在求解二维矩形件装箱问题(2DRectangularPackingProblem)时,布谷鸟算法通过以下方式发挥作用:1.编码与解码:将矩形件的排列顺序和旋转状态编码为布谷鸟个体,通过解码策略(如最低水平线算法)生成可行布局方案。2.适应度函数:以板材利用率(已放置矩形面积/板材总面积)作为主要优化目标,同时考虑约束条件(如不重叠、边界限制等)。3.Lévy飞行:通过长步短跳相结合的随机游走策略,平衡全局探索与局部开发能力,避免早熟收敛。4.宿主发现机制:按一定概率淘汰劣解(类比宿主发现并抛弃外来鸟蛋),保留高质量解并生成新个体。该算法具有参数少、收敛速度快、鲁棒性强等特点,在解决NP难的二维装箱问题时,相比传统遗传算法、模拟退火等方法,往往能获得更高的材料利用率和更稳定的求解质量。实际应用中常与局部搜索策略结合,进一步提升解的质量。(注:若需具体算法实现步骤或参数设置细节,可进一步补充说明)
