Ant Colony

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <stdio.h>
#include <string>
using namespace std;
typedef struct
{
    long double peso,feromona;
}Dato;
int nodo_i,nodo_j;//N es la cantidad de nodos/vertices del grafo
long double feromona_init;
vector< int > recorrido(52),temporal(52);
vector< vector< int > > hormigas(10),opciones(10);//las hormigas poseen la ruta recorrida
vector< vector< Dato > > ciudad(52);
long double feromona_inicial()
{
    vector<int> caminos_disponibles=temporal,elegido;
    random_shuffle(caminos_disponibles.begin(),caminos_disponibles.end());
    elegido.push_back(caminos_disponibles[0]);
    caminos_disponibles.erase(caminos_disponibles.begin());
    long double distancia_inicial=0;
    int posicion;
    while(!caminos_disponibles.empty())
    {
        long double peso_menor=100000;
        for (int j = 0; j < caminos_disponibles.size(); ++j)
            if (ciudad[elegido.back()][caminos_disponibles[j]].peso<peso_menor)
            {
                peso_menor=ciudad[elegido.back()][caminos_disponibles[j]].peso;
                posicion=j;
            }
        distancia_inicial+=ciudad[elegido.back()][caminos_disponibles[posicion]].peso;
        elegido.push_back(caminos_disponibles[posicion]);
        caminos_disponibles.erase(caminos_disponibles.begin()+posicion);
    }
    distancia_inicial+=ciudad[elegido[0]][elegido.back()].peso;
    return distancia_inicial;
}
void asignar_hormigas()
{
    random_shuffle(temporal.begin(),temporal.end());
    for (int i = 0; i < 10; ++i)
    {
        hormigas[i][0]=temporal[i];//todas las hormigas tendran asignado un nodo distinto al principio
        opciones[i].erase(opciones[i].begin()+temporal[i]);//elimino la opción elegida para que no se repita más adelante
    }
}
long double ecuacion1_y_2(int i,int pos_anterior,int numero_nodo)//i es numero de hormiga y pos anterior es el nodo en que esta parada
{//numero nodo es cual numero de nodo estamos eligiendo para caminar sobre él
    int posicion,coeficiente;
    if((rand()%100)<=90)
    {
        posicion=opciones[i][0],coeficiente=0;
        long double max=(ciudad[pos_anterior][opciones[i][0]].feromona)*pow(1/(ciudad[pos_anterior][opciones[i][0]].peso),2.5);
        for (int j = 1; j < opciones[i].size(); ++j)
        {
            long double valor=(ciudad[pos_anterior][opciones[i][j]].feromona)*pow(1/(ciudad[pos_anterior][opciones[i][j]].peso),2.5);
            if(valor>max)
            {
                max=valor;
                posicion=opciones[i][j];
                coeficiente=j;
            }
        }
    }
    else//ecuacion 2
    {
        long double sumatoria=0;
        vector< pair<int,int> > porciones_ruleta;
        posicion=opciones[i][0],coeficiente=0;//asumo el primer recorrido disponible como el primer candidato
        for (int j = 0; j < opciones[i].size(); ++j)//aca se calcula sumatoria de ecuacion 2
            sumatoria+=(ciudad[pos_anterior][opciones[i][j]].feromona)*pow(1/(ciudad[pos_anterior][opciones[i][j]].peso),2.5);
        for (int j = 0; j < opciones[i].size(); ++j)
        {
            long double valor=(ciudad[pos_anterior][opciones[i][j]].feromona)*pow(1/(ciudad[pos_anterior][opciones[i][j]].peso),2.5);
            valor/=sumatoria;valor*=100;
            porciones_ruleta.push_back(make_pair(valor,j));
        }
        sort(porciones_ruleta.begin(), porciones_ruleta.end());
        int ruleta=rand()%100;
        for (int inicio = 0; inicio < porciones_ruleta.size(); ++inicio)
        {
            if(ruleta<=porciones_ruleta[inicio].first)
                coeficiente=porciones_ruleta[inicio].second;
        }
        posicion=opciones[i][coeficiente];

    }
    hormigas[i][numero_nodo]=posicion;
    ciudad[pos_anterior][posicion].feromona=0.9*(ciudad[pos_anterior][posicion].feromona)+0.1*feromona_init; //actualizacion local de feromona
    ciudad[posicion][pos_anterior].feromona=ciudad[pos_anterior][posicion].feromona;//actualizacion local de feromona
    opciones[i].erase(opciones[i].begin()+coeficiente);//elimino el nodo elegido por la hormiga para que no se repita
    //cout<<"hormiga "<<i<<" camino:"<<posicion<<endl;
    return (ciudad[pos_anterior][posicion].peso);
}
int main()
{
    long double peso,peso_menor=100000;
    srand(time(NULL));
    for (int i = 0; i < 52; ++i)
    {
        temporal[i]=i;
        if(i<10)
        {
            opciones[i].resize(52);
            hormigas[i].resize(52);
        }
        ciudad[i].resize(52);
        for (int j = 0; j < 52; ++j)
            if(i<10)
                opciones[i][j]=j;
    }
    while(scanf("%d %d %Lf",&nodo_i,&nodo_j,&peso)!=EOF)
    {
        ciudad[nodo_i-1][nodo_j-1].peso=peso;
        ciudad[nodo_j-1][nodo_i-1].peso=peso;
    }
    feromona_init=1/feromona_inicial();
    for (int i = 0; i < 52; ++i)
        for (int j = i+1; j < 52; ++j)
        {
            ciudad[i][j].feromona=feromona_init;
            ciudad[j][i].feromona=feromona_init;
        }
    short int iteracion=0;
    while(iteracion++!=100)
    {
        asignar_hormigas();
        for (int i = 0; i < 10; ++i)//para cada hormiga
        {
            long double distancia=0,feromona_total=0;
            for (int j = 1; j <52; ++j)//considerando que ya tiene un nodo de partida
                distancia+=ecuacion1_y_2(i,hormigas[i][j-1],j);//criterio de seleccion de camino
            distancia+=ciudad[hormigas[i][0]][hormigas[i][51]].peso;//le agrego distancia del inicio al fin
            ciudad[hormigas[i][0]][hormigas[i][51]].feromona=0.9*(ciudad[hormigas[i][0]][hormigas[i][51]].feromona)+0.1*feromona_init;
            ciudad[hormigas[i][51]][hormigas[i][0]].feromona=0.9*(ciudad[hormigas[i][51]][hormigas[i][0]].feromona)+0.1*feromona_init;
            if(distancia<peso_menor)
            {
                peso_menor=distancia;
                recorrido=hormigas[i];
                for (int inicio = 1; inicio < 52; ++inicio)//aumento feromona global al camino recorrido por la hormiga
                {
                    ciudad[hormigas[i][inicio-1]][hormigas[i][inicio]].feromona=0.9*ciudad[hormigas[i][inicio-1]][hormigas[i][inicio]].feromona+0.1*(1/peso_menor);
                    ciudad[hormigas[i][inicio]][hormigas[i][inicio-1]].feromona=ciudad[hormigas[i][inicio-1]][hormigas[i][inicio]].feromona;
                }
                ciudad[hormigas[i][0]][hormigas[i][51]].feromona=0.9*ciudad[hormigas[i][0]][hormigas[i][51]].feromona+0.1*(1/peso_menor);
                ciudad[hormigas[i][51]][hormigas[i][0]].feromona=ciudad[hormigas[i][0]][hormigas[i][51]].feromona;
                for (int inicio = 0; inicio < 52; ++inicio)//aca se evapora la feromona de los caminos no elegidos
                    for (int j = inicio+1; j < 52; ++j)
                    {
                        int flag=0;
                        for(int k=1;k<hormigas[i].size();k++)
                            if((inicio==hormigas[i][k] and j==hormigas[i][k-1])or(inicio==hormigas[i][k-1] and j==hormigas[i][k]))
                            {//verifica que no sea un camino elegido por la hormiga el que se va a evaporar
                                flag=1;
                                break;
                            }
                        if(!flag)//si no fue uno elegido por la hormiga entonces lo evapora
                        {
                            ciudad[inicio][j].feromona=0.9*ciudad[inicio][j].feromona;
                            ciudad[j][inicio].feromona=0.9*ciudad[j][inicio].feromona;
                        }
                    }
            }
            opciones[i].clear();
            opciones[i].resize(52);
        }
        for (int i = 0; i < 10; ++i)//se vuelven a crear los valores validos de opciones para las hormigas
            for (int j = 0; j < 52; ++j)
                opciones[i][j]=j;
    }
    cout<<"La distancia menor es:"<<peso_menor<<endl;
}