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线性规划&整数规划求解速度PK

相信大家对线性规划和整数规划应该不陌生,在开始今天的问题之前我们不妨再来复习一下这两个概念,毕竟温故而知新嘛 线性规划与整数规划 线性规划是这样定义的: ?...整数规划又可以大致分为几类: 纯整数规划:所有的决策变量都要求为整数 混合整数规划:部分决策变量要求为整数 纯0-1整数规划:所有决策变量均要求为0或1 混合0-1整数规划:部分决策变量要求为0或1...不知道大家平时有没有被老师问过下面的问题: 你觉得线性规划问题和整数规划哪个求解速度更快呀?快多少? 有的小伙伴的表情可能是这样的 ? 但是没关系,今天我们来解个问题试试看不就知道了。...这样以后被老师问到这个问题的时候你就可以直接告诉老师线性规划的求解速度比整数规划的求解速度快了。 当然如果老师又问你: 为什么线性规划的求解速度比整数规划的求解速度快呢?...但是一般的应用中使用内点法和使用单纯形法的效率是差不多的(Gondzio, Jacek; Terlaky, Tamás ,1996),对于一些特定结构的问题,可能会出现其中一种方法比另一种方法好的情况(

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用Python求解线性规划问题

此类问题构成了运筹学的一个重要分支—数学规划,而线性规划(Linear Programming 简记LP)则是数学规划的一个重要分支,也是一种十分常用的最优化模型。...目标函数 image.png 线性规划模型的数学表示 image.png image.png 图解法和单纯形法 图解法 对于较为简单且只有两个决策变量的线性规划问题可以使用图解法。...image.png 单纯形法 对于决策变量比较多的线性规划模型,图解法不再适用。 单纯形法是1947 年G. B....Dantzig提出的一种十分有效的求解方法,极大地推广了线性规划的应用,直到今日也在一些线性规划的求解器中使用。...2.将求解目标简化为求一个目标函数的最大/最小值 能把要求解的问题简化为一个最值问题是能否使用线性规划模型的关键,如果这一点不能达到,之后的工作都有没有意义的。 3.

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    用单纯形法求解线性规划(linear programming)问题,速度到底有多快呢?

    在学习过程中,老师可能会告诉大家这是求解速度比较快的一类问题。但是说归说,有的同学可能对此会有些不解。用单纯形法求解线性规划问题到底有多快呢?随着问题规模的变化,求解所耗的时间是怎么变化的呢? ?...那今天呢我们来解个线性规划问题让大家直观地感受一下线性规划问题的求解速度。开始之前按惯例先给大家看一下线性规划的定义。 ?...时间窗就是一种约束,车辆除了要满足VRP问题的限制之外,还必须满足需求点的时间窗约束(例如服务只能在早上八点到十点之间开始),而需求点的时间窗限制可以分为两种,一种是硬时间窗(Hard Time Window...上述模型的决策变量带整数约束,本次求解其线性松弛解。求解线性松弛解可以调用CPLEX这一求解器中的单纯形法进行求解。小编是在Eclipse上用Java语言调用的。...小编在跑代码的过程中也发现虚拟内存文件的大小有比较大的扩充,这会损失相当可观的性能。所以如果你的电脑性能好,就能得到更快的求解速度。 ---The End---

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    LINGO软件:LINGO 12.0软件安装包下载及安装教程

    Lingo求解器是一种广泛使用的求解器软件,可以用于求解各种最优化问题,包括线性规划问题。...在Lingo中,线性规划问题的求解过程可以通过定义目标函数、约束条件和变量来描述。 首先,我们需要定义目标函数。在线性规划中,目标函数通常是要最大化或最小化的某个值。...这些约束条件可以用于描述生产和销售的限制条件。 最后,我们需要定义变量类型。变量类型通常是指变量的取值范围或取值类型。...这些变量类型可以根据问题的需求进行定制。 当我们定义好了目标函数、约束条件和变量类型后,就可以使用Lingo求解器来求解线性规划问题了。Lingo求解器将自动计算最优解,并给出每个变量的最优取值。...硬件要求:2 GHz或更快的处理器、4 GB或更多的内存、1 GB或更多的硬盘空间。 软件要求:Java Runtime Environment(JRE)8.0或更高版本。

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    OR-Tools|带你了解谷歌开源优化工具(Google Optimization Tools)

    转眼间暑假已经过去一大半了,大家有没有度过一个充实的假期呢?小编这两天可忙了,boss突然说发现了一个很有趣的开源求解器:OR-Tools。...例如:对于最简单的线性规划问题,可以使用Linear Solver来解决。 3. 它是开源且开放的。OR-Tools可以免费使用并且公开源代码。...混合整数规划则是指某些变量为整数的线性规划问题,这些变量可以是用于表示物品数量的整数变量或者表示决策的布尔型变量(例如是否将某个任务分配给某个工人)。...MIP求解器更适合于可以设置为标准的LP但带有任意整数变量的问题,CP-SAT求解器则更适合于大多数变量为布尔型的问题。而对于同时具有整数和布尔型变量的典型MIP问题。...对于每种编程语言来说,设置和解决问题的基本步骤是相同的: · 导入所需的库 · 声明求解器 · 创建变量 · 定义约束 · 定义目标函数 · 调用求解器并显示结果 3.1 如何运用OR-Tools进行编程

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    文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (372)-- 算法导论24.4 4题

    我们希望找到从源节点 s 到目标节点 t 的最短路径。 在这个线性规划问题中,我们可以定义一些变量和约束: 1....以下是该问题的一个可能的线性规划表示: 变量定义: • ( x_{ij} ):如果边 ( (i, j) ) 在最短路径上,则为 1;否则为 0。...定义决策变量:对于图中的每条边 ( (i, j) ),定义一个决策变量 ( x_{ij} ),表示从节点 ( i ) 到节点 ( j ) 是否是最短路径的一部分。 2....在实际应用中,你需要使用一个线性规划库(如Go的gonum库或其他语言的相应库)来求解这个问题。 混元: 单源单目的地最短路径问题可以通过线性规划来解决。我们可以使用网络流的方法来建模这个问题。...定义变量:对于图中的每条边 ( (i, j) ),定义一个变量 ( x_{ij} ),表示从节点 ( i ) 到节点 ( j ) 的流量。 2.

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    Matlab遗传算法工具箱的使用及实例(线性规划)

    是模拟达尔文生物进化论的自然选择和遗传学机理的生物进化过程的计算模型,是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。...标准线性规划 标准线性规划使用矩阵的形式表示如下: 是自变量列向量,若有三个自变量,即为(x1,x2,x3)' min f(x)是目标函数; A是小于约束中x的系数矩阵,b是小于约束常数项的列向量;...Aeq是等号约束中x的系数矩阵,beq是等号约束中的常数项的列向量; lb是x的最小取值,ub是x的最大取值 非标准线性规划转化为标准线性规划的实例 对于非标准线性规划的形式,如何化为标准型的线性规划呢...而 x1,x,2,x3>=0是对于自变量定义域的限制。...%% ga函数的参数设置 fun = @fitnessfun; % 设置适应度函数句柄,在定义的函数名前加个@即可 nvars = 2; % 自变量个数,本题为2个自变量 A = []; b = []

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    拓端tecdat|R语言投资组合优化求解器:条件约束最优化、非线性规划求解

    默认包 包stats(默认安装的基本R包)提供了几个通用的优化程序。 optimize()。用于区间内的一维无约束函数优化(对于一维求根,使用uniroot())。...用于凸问题、MIP和非凸问题 ROI包为处理R中的优化问题提供了一个框架。它使用面向对象的方法来定义和解决R中的各种优化任务,这些任务可以来自不同的问题类别(例如,线性、二次、非线性规划问题)。...,矩阵为2×2,但vech()提取了3个独立变量,因为矩阵是对称的)。...约束 OP(objective = F_objective,..., bounds , maximum = TRUE) 凸优化 R为凸优化提供了一种面向对象的建模语言。...如果仍然需要更快的速度,那么如果问题属于定义好的类别之一,则使用该类别专用的求解器(例如,对于LP,推荐使用lpSolve,对于QP则使用quadprog)。

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    数据带你领略,超市货架的摆放艺术

    当你在逛超市的时候,你有没有想过商场里的商品的摆放方式有什么讲究?随着新零售时代的到来,超市如今已经开始逐渐转向精细化运营时代。...数据侠Deepesh Singh使用python和贪婪算法告诉你:货架空间优化的奥义就藏在那些简单的数据里。 ▍定义我们的问题 在商店里,一个产品的位置很大程度上影响了它的销售情况。...首先,什么是优化呢?说起来很简单,优化就是在特定约束条件(constrains)下找到最佳解决方案的科学过程。 我们每天其实都会遇到各种优化的问题。...单纯形法(simplex algorithm)是最常用的线性规划算法。 整数规划是线性规划的一个特殊情况,其中决策变量被限制为整数。对于整数规划的问题,我们一般只有二元输出结果,即非0即1。...当然还有其他一些商用的solver,如CPLEX,GUROBI等,这些solver可用于data size的问题,因为它们的速度更快,结果更好。

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    数值优化(A)——线性规划中的单纯形法与内点法

    几何建构 因为线性规划是一个具体的问题,这也为它带来了一定的几何意义。我们先给出它约束的一个几何定义。 Definition 1: Hyperplane 定义 是一个超平面。其中 , 。...但是如何做到这样的事情呢?还是一样,从源头找思路。在正常的情况下,我们的约束都是不等式约束,是添加了松弛变量才使得我们可以化简为标准的形式。所以为什么叫松弛变量呢?不就是因为它很多时候起不到作用吗?...所以我们这里的松弛变量是可以换的,而这个更换就会得到不同的极值点。 单纯形法就是这么一个思路,不停的枚举可能的极值点,直到我们的目标函数值无法下降为止。但是如何判断呢?自然不可能真的是暴力枚举。...所以到此为止,所有的单纯形法的“正常”计算思路都已经介绍完了,但是事实上还会有一种情况就是退化。这个的意思是,当我们的基确定下来之后, 中却存在 的分量为0。...比方说在这里的拉格朗日函数为 其中 ,那么对应的它的KKT条件为 大家可以通过第一节的向量求导的方法来求解KKT条件,这里为了方便把传送门放上: 数值优化(1)——引入,线搜索:步长选取条件

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    大规模稀疏线性规划求解思路梳理

    通过调研,首先将Primal-dual和Mosek作为候选的求解方法 锅逗逗:内点法初探——线性规划标准形式下的求解思路 对比求解相同线性规划问题两种方法的收敛情况 上图显示了在10^4求解变量规模上...Mosek和Primal-dual方法的收敛情况,可以看到Mosek方法比Primal-dual方法更快收敛。...最终基于Mosek方法来求解线性规划问题。 1. 化解约束方程 问题 Mosek方法要求将输入的约束化为标准型: 在需求中只包含不等式约束,目标变量x的取值范围为x>=0,且存在x=0的情况。...最终得到的标准型如下: 结果 [1] 化简形式对比 优化后的方案能够将原线性规划问题化简成最简形式的标准型,进而减少变量/约束个数 [2] 化简耗时对比 将原线性规划问题化简成最简形式的标准型,进而减少变量...(LU分解)速度更快且可并行化求解。

    1.7K10

    Python高级算法——线性规划(Linear Programming)

    Python中的线性规划(Linear Programming):高级算法解析 线性规划是一种数学优化方法,用于求解线性目标函数在线性约束条件下的最优解。它在运筹学、经济学、工程等领域得到广泛应用。...线性规划的定义 线性规划是一种数学优化方法,用于求解一个线性目标函数在一组线性约束条件下的最优解。通常问题的目标是找到一组决策变量的取值,使得目标函数最大化或最小化,同时满足约束条件。...应用场景 线性规划广泛应用于生产计划、资源分配、投资组合优化等实际问题。它是一种强大的工具,能够在面对复杂约束的情况下找到最优解。...总结 线性规划是一种数学优化方法,通过最小化或最大化线性目标函数在一组线性约束条件下的取值,求解最优解。在Python中,使用scipy库中的linprog函数可以方便地求解线性规划问题。...理解线性规划的基本概念、标准形式以及求解方法,对于解决实际问题具有重要意义,能够提高问题求解的效率。

    1.7K10

    AI+组合优化 |机器学习顶会ICLRICMLNeurIPS23最新进展-MIP求解篇(附原文源码)

    具体而言,我们首先利用图神经网络预测每个变量的边际概率,然后在围绕初始预测解所定义的合适球体内搜索最佳可行解。...最近的研究表明,经典的启发式算法大邻域搜索(LNS)能够比分支定界(Branch and Bound)更快地找到ILPs的高质量可行解。...然而,如何找到合适的启发式方法来最大化LNS的求解性能仍然没有很好地解决。在本文中,我们提出了一种基于对比学习(Constrastive Learning)的新颖方案CL-LNS。...(Primal heuristics)对于混合整数线性规划问题(MILP)的求解至关重要,因为它们能够找到有助于分支定界搜索的可行解。...因此我们提出一种新方案L2Dive,它能基于图神经网络学习特定的diving heuristics:先训练1个用于预测变量取值的生成模型,然后借助线性规划的对偶性以及模型的预测值产出diving决策。

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    带你彻底了解Column Generation(列生成)算法的原理附java代码

    01 预备知识预警 由于列生成算法涉及的知识点非常多,所以在开始之前希望读者必须要具备以下基础知识,不然就没法往下玩了: 线性规划以及线性规划对偶问题 单纯形法原理 原问题的影子价格(shadow price...本质上而言,列生成算法就是单纯形法的一种形式,是用来求解线性规划问题的。...再有,在用单纯形法求解这类线性规划问题时,基变量(basic variable)只与约束的个数相关,每次迭代只会有一个新的非基变量(non-basic variable)进基,因此,在整个求解过程中其实只有很少一部分变量会被涉及到...但是restricted linear master problem也可能是一个变量很多的线性规划。...,因为这些变量转换成了对偶问题中的限制条件了),能更快地得到子问题想要的[1]。

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    【Convex Optimization (by Boyd) 学习笔记】Chapter 1 - Mathematical Optimization

    何为最优呢?我们有如下定义: 当对于满足限制条件\(f_1(z)≤b_1,......分类 当定义(1.1)中的满足如下条件时,称该优化问题为线性规划(linear program)。...不同优化算法之间的有效性不同,而且一般都取决于这些因素: 目标函数和约束函数的特殊形式 优化变量和约束(constraints)的数量 特殊的结构(sparsity 稀疏结构) 1.2 最小二乘法&线性规划...1.2.2 线性规划 定义 线性规划定义如下: \[ \begin{align} &minimize \, c^Tx \\ &subject \, to \, a_i^Tx≤b_i, i=1,......求解 对于凸优化问题而言,并没有像最小二乘法优化问题那样的求解公式,但是interior-point methods也不失为一个不错的方法。

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    干货 | 运筹学、数学规划、离散优化求解器大PK,总有一款适合你

    前言 不知道大家, 对于复杂的线性规划问题, 特别是变量很多的那种,有什么办法呢? 难道真的要亲自用电脑撸一遍代码, 把结果跑出来?...Gurobi Gurobi 是由美国Gurobi公司开发的新一代大规模数学规划优化器,在 Decision Tree for Optimization Software 网站举行的第三方优化器评估中,展示出更快的优化速度和精度...总而言之,你只需要知道在matlab下如何用yalmip的方式建模,而不需要单独针对每一种工具包学习新的建模语法。...,如果每一种求解器都要学习新的建模语言的话,这个工作量是可想而知的)。...例如对于MIPLIB2010测试库中具有164547个变量、328818个约束的例子MAP18,CMIP仅需847秒可求得全局最优解。 Part3 求解器大PK 目前求解器主要有开源和商业两个流派。

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    带你彻底了解Column Generation(列生成)算法的原理

    01 预备知识预警 由于列生成算法涉及的知识点非常多,所以在开始之前希望读者必须要具备以下基础知识,不然就没法往下玩了: 线性规划以及线性规划对偶问题 单纯形法原理 原问题的影子价格(shadow price...本质上而言,列生成算法就是单纯形法的一种形式,是用来求解线性规划问题的。...再有,在用单纯形法求解这类线性规划问题时,基变量(basic variable)只与约束的个数相关,每次迭代只会有一个新的非基变量(non-basic variable)进基,因此,在整个求解过程中其实只有很少一部分变量会被涉及到...但是restricted linear master problem也可能是一个变量很多的线性规划。...,因为这些变量转换成了对偶问题中的限制条件了),能更快地得到子问题想要的[1]。

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    得物极光蓝纸箱尺寸设计实践

    2.2.3 目标函数定义对于采购成本来说,这不必说,一定和纸箱的用纸情况有关,纸箱用纸越小(纸箱展开面积越小)则成本越低; 对于运输成本来说,基本上3pl都是用MAX(抛重,实重)的方法来计算,那么这和纸箱展开面积的优化方向也是正的...图片同时我们对sku进行长>宽>高的排序清洗,同时定义纸箱长>宽>高 图片最后,我们要求箱子的长宽高数据均为整数,即 图片三、优化算法3.1 一般求解方法概述对于这个优化问题,通常主要包括精确解算法和启发式算法...图片3.2 精确解求法线性规划对于线性规划问题,它的可行解构成的集合为凸集或者无界域,基可行解对应凸集的顶点,通过凸集的性质得出最优解会在凸集的顶点上,然后通过遍历再排序的方法可以得出最优解,但是当顶点过多的时候...一般来说,解非线性规划问题要比解规划问题困难的多,它不像求解线性规划有单纯形法这一种通用方法,非线性规划目前还没有适用于各种问题的一般算法,各个方法都有自己特定的适用范围。...5.1 适应度函数首先需要找到能够量化透明三角形组成的图和目标NONO图的差异或者相似度的方法,那么如何定义相似度呢?

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    数学求解器Lingo软件最新激活版,Lingo软件2023安装教程下载

    Lingo是一种求解器软件,它主要用于求解线性规划问题。线性规划问题是一类最优化问题,它通常用于寻找最大化或最小化目标函数的最优解,同时满足一些约束条件。...Lingo求解器是一种广泛使用的求解器软件,可以用于求解各种最优化问题,包括线性规划问题。...在Lingo中,线性规划问题的求解过程可以通过定义目标函数、约束条件和变量来描述。 首先,我们需要定义目标函数。在线性规划中,目标函数通常是要最大化或最小化的某个值。...这些变量类型可以根据问题的需求进行定制。 当我们定义好了目标函数、约束条件和变量类型后,就可以使用Lingo求解器来求解线性规划问题了。Lingo求解器将自动计算最优解,并给出每个变量的最优取值。...总的来说,Lingo求解器是一种强大的求解器软件,可以用于求解各种最优化问题,包括线性规划问题。

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    数学建模的一些方法_对数学建模的认识

    首先,既然是数学建模,就离不开模型,具体的模型有哪些呢?...检查异常数据 和差值法有异曲同工之妙 8、回归分析法 回归分析方法是统计分析的重要组成部分,用回归分析方法来研究建模问题是一种常用的有效方法,一般与实际联系比较密切。...9、数学规划法(适用于最优化、决策类问题) (1)线性规划 线性规划问题的解法在变量比较少的情形下可以用图解法得到最优解,在变量比较多的情形下,一般借助于计算机编程求解。...(3)整数线性规划 整数规划问题是要求决策变量取整数值的线性或非线性规划问题,可分为整数线性规划和整数非线性规划。求解整数规划的方法主要有分枝定界法和割平面法。...TOPSIS法是评价类的较稳定的方法,靠数据说话。 相对于熵权法,我个人比较看好topsis法。

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