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【R语言在最优化中的应用】lpSolve包解决 指派问题和指派问题

解:总产量等于总销量,都为48 个单位,这是一个产销平衡的运输问题。R代码及运行结果如下: ?...指派问题的标准形式(以人和事为例) 是:有n 个人和n 个事,已知第i 个人做第j 件事的费用为Cij (i; j = 1, 2,…n),要求确定人和事之间的一一对应的指派方案,使完成n件事的总费用最少...R中,lpSolve包提供了函数lp.assign() 来求解标准指派问题,其用法如下: lp.assign(cost.mat,direction = "min", presolve = 0, compute.sens...解:这是一个标准的指派问题。...] 8 [1,] 0 0 1 0 0 9 [2,] 0 1 0 0 0 10 [3,] 1 0 0 0 0 11 [4,] 0 0 0 1 0 12 [5,] 0 0 0 0 1 从运行结果可以看出,最优解已经成功找到

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带你彻底了解Column Generation(列生成)算法的原理

表示跟第j种切割方案可获得的类别为i的短纸卷个数。 ? 表示根据第 j 种方案切割的长纸卷个数。 于是,我们得到如下模型: ?...先把原问题P_0限制(restrict)到一个规模更小(即变量数比原问题少的)的问题P_1,用单纯形法求解P_1的最优解,但是此时只求得了P_1的最优解,而不是P_0 的最优解。 2....如果有,那么就把这个变量相关的系数列(column)加入到原问题P_0的系数矩阵中,回到第1步。 经过反复迭代,直到找不到reduced cost小于零的非基变量,那么就求得了原问题P_0的最优解。...加入RLMP,开始第三轮迭代。 iteration 3 RLMP: ? 将该模型输入lpsolve,得到对偶变量如下: ? 得到 ? 。现在要找一列加入RLMP,是哪一列呢?...(0.9999999999是精度问题) 得到RLMP的最优解 ? ,这里因为把MP的整数决策变量给线性松弛了,求解的是MP问题的一个lower bound。

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

    表示跟第j种切割方案可获得的类别为i的短纸卷个数。 ? 表示根据第 j 种方案切割的长纸卷个数。 于是,我们得到如下模型: ?...先把原问题P_0限制(restrict)到一个规模更小(即变量数比原问题少的)的问题P_1,用单纯形法求解P_1的最优解,但是此时只求得了P_1的最优解,而不是P_0 的最优解。 2....如果有,那么就把这个变量相关的系数列(column)加入到原问题P_0的系数矩阵中,回到第1步。 经过反复迭代,直到找不到reduced cost小于零的非基变量,那么就求得了原问题P_0的最优解。...加入RLMP,开始第三轮迭代。 iteration 3 RLMP: ? 将该模型输入lpsolve,得到对偶变量如下: ? 得到 ? 。现在要找一列加入RLMP,是哪一列呢?...(0.9999999999是精度问题) 得到RLMP的最优解 ? ,这里因为把MP的整数决策变量给线性松弛了,求解的是MP问题的一个lower bound。

    1.8K22

    干货 | 关于数学规划求解器lp_solve 这里有份超全面超详细的教程,你离lpsolve高手只有一步之遥!

    path”命令 (注意,不是 path 命令,前面多了个英文状态下的感叹号) ,输出结果包含一堆路径: PATH=C:\Program Files\MATLAB\R2014b\bin\win64;C:\...使用Java调用lpsolve求解混合线性最优化问题,由于lpsolve的说明文档模糊,仅提供了一个Demo说明如何调用,以及API文档,并且API文档说明非常简陋!...提取出最优结果对应的参数值 下面提供一个比较通用的类: 1package lpsolve_test; 2import lpsolve.*; 3import java.util.Arrays...problem.printLp(); 52 //求解 53 problem.solve(); 54 } 55 /** 56 * 得到最优解...e.printStackTrace(); 69 } 70 return 0; 71 } 72 } 73 /** 74 * 得到最优解对应的变量

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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

    而今,正因为有了优化求解器的存在, 我们只需将以上整数规划模型的系数矩阵, 输入到优化求解器中, 它就能够给我们快速求出最优解或可行解 (除了分支定界法还集成了各种花式启发式和割平面算法)!...3. lpsolve lpsolve是sourceforge下的一个开源项目,它的介绍如下: Mixed Integer Linear Programming (MILP) solver lp_solve...2018年11月会公布第二版本,会有些大规模稀疏线性规划问题的一阶方法版本。...CMIP 著名陈省身数学奖获得者、冯康科学计算奖获得者、中国科学院数学与系统科学院戴彧虹研究员带领CMIP团队从2015年开始,历经30个月,终于自主研发了我国第一个具有国际水平的整数规划求解器CMIP...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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    机器学习在组合优化中的应用(上)

    他是通过一系列的“样例”进行学习,比如你把TSP问题的输入和最优解打包丢给他,让他进行学习,当他学有所成时,你随便输入一个TSP的数据,他马上(注意是非常快速的)就能给出一个结果。...第二个例子,就是我们之前说过的,使用branch and bound求解mixed integer programming的时候,如果选择分支的节点,非常重要。...He, Daume III, and Eisner (2014)学习了这样的一个策略--选择包含有最优解的分支节点进行分支,该算法是通过整个分支过程不断收集expert的behaviors来进行学习的。...3.2 experience 开局先谈谈大家非常熟悉的TSP问题,在TSP问题中,获得一个可行解是非常容易的一件事,我们只需要依次从未插入的节点中选择一个节点并将其插入到解中,当所有节点都插入到解中时,...就可以得到一个可行解。

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    详解贪心算法

    对每个子问题,确定一个最优解; 3. 对每个子问题的最优解进行合并,得到原问题的最优解。 贪心算法的正确性需要满足两个条件: 1.最优子结构:问题的最优解能够由子问题的最优解组合而成。 2....,第二个、第三个......输入格式 第一行共一个整数 L,表示独木桥的长度。桥上的坐标为 1,2,⋯ L。 第二行共一个整数 N,表示初始时留在桥上的士兵数目。 第三行共有 N 个整数,分别表示每个士兵的初始坐标。...接下来每次操作,小朋友们可以选择一段连续区间 [L,R],然后将第 L 块到第 R 块之间(含第 L 块和第 R 块)所有积木的高度分别增加 1。...输入格式 输入包含两行,第一行包含一个整数 n,表示大厦的宽度。  第二行包含 n 个整数,第 i 个整数为 hi。 输出格式 仅一行,即建造所需的最少操作数。

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    算法与数据结构高手养成:朴素的贪心法(上)最优化策略

    4时,第三次就不能再拿了 不适用贪心,但动态规划可解 最优化策略适用条件 第一,有明确的阶段,且每个阶段的决策都很清晰 阶段一定是按顺序执行的 对于第K(1≤K≤N)个阶段,前K轮的最优决策集合称为局部最优解当...K=N时,称为全局最优解 第二,一个阶段的局部最优解,一定是从前面阶段的局部最优解得到的,这个特性称之为最优子结构 例:取石子里,第二轮如果取4,那么无论第三轮取什么,总数一定不是最多。...只有第二轮取5(局部最优解)第三轮才有可能产生总数最多的情况 反例:取石子(改)里,第二轮取5是当前最优,但第三轮取4是最优。...只有第二轮不取当前最优时,第三轮才能取到最优——不适用贪心法 第三,后面阶段的决策,不会影响到前面阶段的决策,这个特性称为无后效性 例:无论第二轮取哪一堆,都不影响第一轮取的石子 反例:题目修改为...,成本是6,如果要在第二周生产,成本是5+2x1=7;如果要在第一周生产,成本是1+2x2=5 所以,第三周交付的机器,在第一周生产最省钱 步骤2.5:重新验证最优子结构/无后效性 决策修改为:第K周要交付的机器应该在第几周生产

    13110

    贪心算法思想与练习

    文章目录 股票买卖 II 货仓选址 糖果传递 雷达设备 贪心的核心思想:最优解,短视。...输入格式 第一行包含整数 N,表示数组长度。 第二行包含 N 个不大于 10000 的正整数,表示完整的数组。 输出格式 输出一个整数,表示最大利润。...输入格式 第一行输入整数 N。 第二行 N 个整数 A_1 ∼ A_N 。 输出格式 输出一个整数,表示距离之和的最小值。...当仓库向左移动的话,p会减少x,但是q会增加n−x,所以说当为仓库中位数的时候,p+q最小。 每次只关注局部最优解,即可推出全局最优解。...所以我们找到了 m 个两两之间没有交集的区间,因此我们至少需要选 m 个点。而且通过上述做法,我们可以只选 m 个点。因此最优解就是 m。

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    深入浅出理解动态规划(二) | 最优子结构

    我们在《深入浅出理解动态规划(一) | 交叠子问题》中讨论过,使用动态规划能解决的问题具有下面两个主要的性质: 第一,交叠子问题 第二,最优子结构 本期讨论动态规划的主要性质--最优子结构。...最优子结构 对于一个给定的问题,当该问题可以由其子问题的最优解获得时,则该问题具有“最优子结构”性质。...从q到t有两条最长的路径:q→r→t与q→s→t。与最短路径不同,这些最长路径没有“最优子结构”性质。...能用动态规划解决的求最优解问题,必须满足最优解的每个局部解也都是最优的。以上题为例,最佳路径中的每个数字到底部的那一段路径,都是从该数字出发到底部的最佳路径。...文章推荐 推荐一:深入浅出理解动态规划(一) | 交叠子问题,文章内容:动态规划--交叠子问题(记忆化搜索算法、打表法求解第n个斐波那契数)。

    5.9K31

    装载问题 ——回溯法(Java)

    容易证明,如果一个给定装载问题有解,则采用下面的策略可得到最优装载方案。 (1)首先将第一艘轮船尽可能装满; (2)将剩余的集装箱装上第二艘轮船。...当前载重量cw+剩余集装箱的重量r≤当前最优载重量bestw 2.3 解空间树 核心代码 public static void backtrack(int t) { if(t>n) {//到达叶结点...的子树 上界条件剪去不含最优解的子树,r为剩余集装箱重量 图片 , 当前装载与r之和为右子树上界 保证算法搜索到的每个叶结点都是迄今为止找到的最优解 2.5 算法设计 先考虑装载一艘轮船的情况,依次讨论每个集装箱的装载情况...另外backtrack还需要额外的O(n)的递归栈空间。 为了构造最优解,需要记录与当前最优值相应的当前最优解。x用于记录从根至当前结点的路径,bestx记录当前最优解。在叶结点处进行修正。...int[] best; // 当前最优解,best[i]表示第i+1个集装箱装载到第best[i]+1艘轮船时最优 public static void main(

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    javaScript实现动态规划(Dynamic Programming)01背包问题

    专业描述问题:有N件物品和一个容量为v的背包,第i件物品的体积是ci,价值是wi,求将那些物品怎么装进背包使价值总和最大。...虽然是第0行第0列,但是都是在各自限制条件下的最优解。分析第一行第一列的单元格 在背包容量最大为1的条件下,对前一种物品取舍选择后获得的最大价值。...我们已经计算出不考虑葡萄时候,最大价值为0 ,此时我们的最优解继承自其上方单元格也就是(0,1)的值分析第一行第二列的单元格 在背包容量最大为2的条件下,对前一种物品取舍选择后获得的最大价值。...此时需要比较两种数据的大小:不考虑新纳入物品(也就是说不考虑此时葡萄获得的最优解),这个最优解为上方单元格的最优解(第0个物品在背包体积为2的情况的最优解:0)背包容量为2的情况下,对前一种物品取舍选择后获得的最大价值...{// 包的最大重量 第i个包的重量//Math.max(前一条数据最优解,(此时容纳量-当前选择物体的容纳量)的最优解 + 此时物体的价值)dp[i][j] = Math.max(dp[i -

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    经典算法之动态规划

    转化成一系列同类问题的某个解的情况,比如说: 题目:求一个数列中最大连续子序列的和。 我们要将这个原问题转化为: 状态定义:Fk是第k项前的最大序列和,求F1~FN中最大值。...,这种从最优子状态转换为下一个最优状态的思路就是动态规划的核心。...该三角形第n层有n个数字,例如: 第一层有一个数字:5 第二层有两个数字:8 4 第三层有三个数字:3 6 9 第四层有四个数字:7 2 9 5 最优方案是:5 + 8 + 6 + 9 = 28 注意:...状态定义:Fi,j表示第一个字符串的前i个字母和第二个字符串的前j个字母需要编辑的次数,求Fn,m,n和m分别是两个字符串的长度。...*N矩阵中有不同的正整数,经过这个格子,就能获得相应价值的奖励,从左上走到右下,只能向下向右走,求能够获得的最大价值。

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    noip2014普及组复赛题解_关于如何提高产能的报告

    【探索本条线路获得物品:随机化】通过利用上述暴力程序进行对拍,我们会发现对于当前的数据,构成最优解的序列非常多。这点是随机化60分的基础。...说的深入点,就是对于两个相近元素的交换,只会对小范围内的最优解产生影响。根据这点有两种思路方向: 思路1:这种性质和冒泡排序类似,小范围的改变会逐渐地使答案靠近最优,并且与前面所做的选择无关。...时间复杂度为 O(n2) O(n^2),预计得分60分。 思路2:由于序列满足“前无向性”,因此基于前面的最优解,我们需要让当前相邻两个元素也达到最优。于是开始推论相邻两个元素的关系。...为了使它为最优解,必然有 ⌊∏ni=0l[i]l[n]⋅r[n]⌋ \left\lfloor\frac{\prod_{i=0}^{n}l[i]}{l[n]\cdot r[n]}\right\rfloor...有这样一个性质: 每个城市接下来第一近和第二近的城市都是唯一确定的,与到达该城市前的城市无关。而且只有以下两个城市不存在解:第n-1号城市不存在第二近城市,第n号城市不存在第一/二近城市。

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    八十二、Python | Leetcode贪心算法系列

    答案 :20kg 黑豆 ,30kg 绿豆 ,50kg 红豆 贪心算法的基本思路是从问题的某一个初始解出发一步一步地进行,根据某个优化测度,每一步都要确保能获得局部最优解。...,得到子问题的局部最优解; 把子问题的解局部最优解合成原来解问题的一个解。...肯定先用最大的100来付钱,如果不够,就用50,最后剩下的用1元来补齐 1.贪婪算法可以寻找局部最优解,并尝试与这种方式获得全局最优解 2.得到的可能是近似最优解,但也可能便是最优解(区间调度问题,最短路径问题...100, 第三次选第二大的 50 元,每次都选小于剩余金额中的最大面额的纸币,这样得出的解一定是全局最优解!...,这是一个求得最优解的贪心算法例子。

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    末谈背包问题求具体方案

    [j-v[i]]+w[i]);//那就寻找最优解,到底是选还是不选所获得总价值更大 } } } int j=V; for(int i=1;...上面说明了如果第一个物品属于最优解的一种,一定要选它,这样问题就转化成了从2~N寻找最优解问题,以此类推。...这样写避免了两重判断最优解,会有两个max,这样只有一个max,其实,好好想一想,我前面先初始化为不选,毫无影响的,后面大于体积那我就走if,不大那就不选呗,那不还是初始化为不选。...最后那一段就是查找最优路径了。首先我先初始为背包容量,面对第i个物品时,若背包剩余容量大于体积并且从上一个状态转移过来,选了第i个物品,那它一定是最优解,并且是字典序是最小的,因为我是正序遍历的。...i][j]表示从第i个物品开始到最后一个物品背包容量为j所获得的最大价值 int main(){ cin>>N>>V; for(int i=1;iN;i++){ cin

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    贪心算法练习题(最小化战斗力差距、谈判、纪念品分组、分糖果)

    一、贪心算法的介绍 贪心的基本原理:每一步都选择局部最优解,而尽量不考虑对后续的影响,最终达到全局最优解。 贪心的局限性:贪心算法不能保证获得全局最优解,但在某些问题上具有高效性。...3.通过贪心选择逐步求解问题,直到得到最终解。 三、最小化战斗力差距 问题描述 小蓝是机甲战队的队长,他手下共有n名队员,每名队员都有一个战斗力值wi。...输入格式 第一行一个整数 n,表示队员个数。 第二行 n 个整数 w1, w2, w3......wn,分别表示每名队友的战斗力值。...第2行为一个整数 n(1 ≤ n ≤ 30000),表示购来的纪念品的总件数。 第3 ~ n+2行,每行包含一个正整数pi(5 ≤ pi ≤ w),表示所对应纪念品的价格。...() { int n, x; cin >> n >> x; cin >> s + 1; // 从数组s的第2个位置开始读取字符串 sort(s +

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    优化算法——粒子群算法(PSO)

    鸟群在整个搜寻的过程中,通过相互传递各自的信息,让其他的鸟知道自己的位置,通过这样的协作,来判断自己找到的是不是最优解,同时也将最优解的信息传递给整个鸟群,最终,整个鸟群都能聚集在食物源周围,即我们所说的找到了最优解...2、个体极值与全局最优解    个体极值为每个粒子找到的历史上最优的位置信息,并从这些个体历史最优解中找到一个全局最优解,并与历史最优解比较,选出最佳的作为当前的历史最优解。...表示第 ? 个变量的个体极值的第 ? 维。 ? 表示全局最优解的第 ? 维。 4、终止条件 有两种终止条件可以选择,一是最大代数: ? ;二是相邻两代之间的偏差在一个指定的范围内即停止。...,初始值为粒子的起始位置,存储每个粒子的历史最优位置 Gbest_position=zeros(Dimension,1);%全局最优的那个粒子所在位置,初始值认为是第1个粒子 for j=1:Size...Pos=Position(:,j);%取第j列,即第j个粒子的位置 fz(j)=Fitness_Function(Pos,F_n,Dimension);%计算第j个粒子的适应值 end

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