java 三维装箱算法

Java中的三维装箱算法是指将一系列具有三个维度的物品（例如长、宽、高）尽可能有效地放入一个或多个具有限定容量的容器中。这个问题属于组合优化问题，目标是在保持物品不重叠的前提下，最大化利用容器的空间。

一种常见的算法是基于贪心策略的装箱算法，以下是一个简单的实现示例:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;

public class ThreeDimensionalBinPacking {

    public static void main(String[] args) {
        List<Item> items = new ArrayList<>();
        items.add(new Item(10, 10, 10));
        items.add(new Item(5, 5, 20));
        items.add(new Item(8, 8, 8));

        int containerCapacity = 30;

        List<Container> containers = packItems(items, containerCapacity);

        for (int i = 0; i < containers.size(); i++) {
            System.out.println("Container " + (i + 1) + ":");
            for (Item item : containers.get(i).getItems()) {
                System.out.println("Item: " + item);
            }
            System.out.println("--------------");
        }
    }

    public static List<Container> packItems(List<Item> items, int containerCapacity) {
        items.sort(Comparator.reverseOrder()); // 按照体积从大到小排序

        List<Container> containers = new ArrayList<>();
        Container currentContainer = new Container(containerCapacity);

        for (Item item : items) {
            if (currentContainer.getRemainingCapacity() < item.getVolume()) {
                containers.add(currentContainer);
                currentContainer = new Container(containerCapacity);
            }
            currentContainer.addItem(item);
        }
        containers.add(currentContainer); // 添加最后一个容器

        return containers;
    }

    static class Item implements Comparable<Item> {
        private int length;
        private int width;
        private int height;

        public Item(int length, int width, int height) {
            this.length = length;
            this.width = width;
            this.height = height;
        }

        public int getVolume() {
            return length * width * height;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "Item{" +
                    "length=" + length +
                    ", width=" + width +
                    ", height=" + height +
                    '}';        }

        @Override
        public int compareTo(Item other) {
            return Integer.compare(this.getVolume(), other.getVolume());
        }
    }

    static class Container {
        private int capacity;
        private List<Item> items;

        public Container(int capacity) {
            this.capacity = capacity;
            this.items = new ArrayList<>();
        }

        public int getRemainingCapacity() {
            int usedCapacity = 0;
            for (Item item : items) {
                usedCapacity += item.getVolume();
            }
            return capacity - usedCapacity;
        }

        public void addItem(Item item) {
            items.add(item);
        }

        public List<Item> getItems() {
            return items;
        }
    }
}

上述示例中，我们创建了一个Item类来表示待装箱的物品，每个物品有长度、宽度和高度属性，并且根据体积实现了Comparable接口。然后我们创建了一个Container类来表示容器，具有容量和物品列表的属性。packItems方法使用贪心策略对物品进行排序并装入容器，如果当前容器的剩余容量不足以容纳当前物品，则创建一个新的容器。最后，我们输出每个容器中的物品。

请注意，这只是一个简单的示例，实际应用中可能需要更复杂的算法来优化装箱效果。