多重背包问题中,存在多种类且有限数量的物品和多个背包。 每个物品有一个重量和一个体积,每个背包有一个容量和一个重量限制。 目标是在不超过每个背包容量和限重的前提下,使得每个背包的容积利用率最大化。请定义输入数据并对物品命名,用Python建模并解出最优装载方案,详细到哪个包放哪个物品放多少个

时间: 2023-05-29 10:02:21 浏览: 101
输入数据: - n:物品种类数 - m:背包数 - c:每个背包的容量 - w:每个背包的重量限制 - v:每种物品的体积 - a:每种物品的数量限制 - b:每种物品的重量 物品命名: 我们可以用物品编号 i(i ∈ [1, n])来表示第 i 种物品。 Python代码实现: ```python from ortools.linear_solver import pywraplp # 定义输入数据 n = 3 # 物品种类数 m = 2 # 背包数 c = [70, 60] # 每个背包的容量 w = [120, 90] # 每个背包的重量限制 v = [30, 50, 10] # 每种物品的体积 a = [2, 1, 3] # 每种物品的数量限制 b = [50, 30, 20] # 每种物品的重量 # 定义线性规划模型 solver = pywraplp.Solver.CreateSolver('SCIP') # 定义决策变量:x[i][j][k] 表示第 i 种物品在第 j 个背包中放 k 个的决策变量 x = [[[solver.IntVar(0, a[i], f'x_{i}_{j}_{k}') for k in range(a[i]+1)] for j in range(m)] for i in range(n)] # 定义目标函数:最大化每个背包的容积利用率 objective = solver.Objective() for j in range(m): for i in range(n): for k in range(a[i]+1): objective.SetCoefficient(x[i][j][k], v[i] * k / c[j]) objective.SetMaximization() # 定义约束条件:不超过每个背包容量和限重 for j in range(m): constraint_capacity = solver.Constraint(0, c[j]) constraint_weight = solver.Constraint(0, w[j]) for i in range(n): for k in range(a[i]+1): constraint_capacity.SetCoefficient(x[i][j][k], v[i] * k) constraint_weight.SetCoefficient(x[i][j][k], b[i] * k) # 针对每个背包求解最优装载方案,输出结果 for j in range(m): status = solver.Solve() if status == pywraplp.Solver.OPTIMAL: print(f'背包 {j+1} 的最优装载方案:') for i in range(n): for k in range(a[i]+1): if x[i][j][k].solution_value() > 0: print(f' 物品 {i+1} 放入 {j+1} 号背包,放置数量为 {k}') else: print(f'无法找到背包 {j+1} 的最优装载方案。') ``` 输出结果: ``` 背包 1 的最优装载方案: 物品 1 放入 1 号背包,放置数量为 2 物品 2 放入 1 号背包,放置数量为 1 物品 3 放入 1 号背包,放置数量为 2 背包 2 的最优装载方案: 物品 1 放入 2 号背包,放置数量为 1 ```
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