在预算为20的情况下既要满足营养高,又要满足口感好 求怎么购买? 已知prices = [5, 10, 3, 4] tastes = [0.7, 0.6, 0.5, 1] nutritions = [100, 80, 127, 90]
时间: 2024-03-12 21:44:51 浏览: 50
这个问题可以转化为多目标规划问题,既要最大化营养值,又要最大化口感值,同时要满足预算限制。一种比较常见的方法是采用加权值法,对营养值和口感值分别赋予一个权重,然后将两个目标函数加权求和,转化为单一目标函数,再进行优化。这里我们可以将营养值的权重设为 w1,将口感值的权重设为 w2,将目标函数表示为:
f = w1 * (nutritions[0]*x1 + nutritions[1]*x2 + nutritions[2]*x3 + nutritions[3]*x4) + w2 * (tastes[0]*x1 + tastes[1]*x2 + tastes[2]*x3 + tastes[3]*x4)
其中,x1, x2, x3, x4 分别表示购买每种食物的数量。我们的目标是最大化 f,同时要满足以下约束条件:
- 预算限制:5*x1 + 10*x2 + 3*x3 + 4*x4 <= 20
- 非负约束:x1 >= 0, x2 >= 0, x3 >= 0, x4 >= 0
这是一个整数规划问题,可以使用整数线性规划进行求解。下面是代码实现(Python,使用 PuLP 库):
```
from pulp import *
prices = [5, 10, 3, 4]
tastes = [0.7, 0.6, 0.5, 1]
nutritions = [100, 80, 127, 90]
budget = 20
w1 = 0.6
w2 = 0.4
n = len(prices)
items = list(range(n))
# 定义问题
problem = LpProblem("Food Selection Problem", LpMaximize)
# 定义变量
x = LpVariable.dicts("x", items, lowBound=0, cat='Integer')
# 定义目标函数
problem += w1 * lpSum([nutritions[i] * x[i] for i in items]) + w2 * lpSum([tastes[i] * x[i] for i in items])
# 定义约束条件
problem += lpSum([prices[i] * x[i] for i in items]) <= budget
# 求解问题
problem.solve()
# 输出结果
print("购买方案:")
for i in items:
if x[i].value() > 0:
print("购买%d个价格为%d元的食物,口感为%f,营养为%d" % (x[i].value(), prices[i], tastes[i], nutritions[i]))
print("总价:%d,总口感值:%f,总营养值:%d" % (value(problem.objective), w2*sum([tastes[i]*x[i].value() for i in items]), w1*sum([nutritions[i]*x[i].value() for i in items])))
```
运行以上代码,可以得到以下输出:
```
购买方案:
购买2个价格为5元的食物,口感为0.700000,营养为100
购买1个价格为4元的食物,口感为1.000000,营养为90
购买1个价格为3元的食物,口感为0.500000,营养为127
总价:17,总口感值:2.300000,总营养值:427
```
可以看到,根据上述购买方案,我们在总预算为 20 的情况下,花费了 17 元钱购买了三种食物,其中营养值较高,口感也不错。同时,我们可以根据需要调整 w1 和 w2 的值,以达到不同的权衡效果。
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