用matlab解决∀i,j∈[1,n],i≠j, (xi−xj)2+(yi−yj)2>100 ∀i∈[1,n], xi−ri>0 ∀i∈[1,n], xi+ri<500 ∀i∈[1,n], yi−ri>0 ∀i∈[1,n], yi+ri<500 ∀i,j∈[1,n],i≠j, |hi−hj|≤1
时间: 2024-02-15 22:01:25 浏览: 72
MATLAB 相关问题解决
这个问题可以使用整数规划进行求解。首先,我们需要定义决策变量,设xi和yi表示第i棵树的坐标,hi表示第i棵树的高度,ni表示第i棵树是否被种植。
然后,我们可以定义目标函数和约束条件:
目标函数:max ∑i=1n ni
约束条件:
1. 每棵树的占地不重叠:
(1) ∀i,j∈[1,n],i≠j, (xi−xj)2+(yi−yj)2>100
2. 每棵树的树冠不超出土地边界:
(2) ∀i∈[1,n], xi−ri>0
(3) ∀i∈[1,n], xi+ri<500
(4) ∀i∈[1,n], yi−ri>0
(5) ∀i∈[1,n], yi+ri<500
3. 所有树的高度应该尽量相同:
(6) ∀i,j∈[1,n],i≠j, |hi−hj|≤1
4. ni为0或1:
(7) ∀i∈[1,n], ni∈{0,1}
整数规划模型如下:
```
cvx_begin
variables x(n) y(n) h(n) n(n) binary
maximize(sum(n))
subject to
% 每棵树的占地不重叠
for i = 1:n
for j = i+1:n
if i ~= j
(x(i) - x(j))^2 + (y(i) - y(j))^2 >= 100*n(i)*n(j)
end
end
end
% 每棵树的树冠不超出土地边界
for i = 1:n
xi = x(i); yi = y(i); ri = 0.5*h(i)*interp1([5,10,15,20,25],[2.8,5.5,8.5,11.9,14.5],h(i),'linear','extrap');
xi - ri >= 0; xi + ri <= 500; yi - ri >= 0; yi + ri <= 500
end
% 所有树的高度应该尽量相同
for i = 1:n
for j = i+1:n
if i ~= j
abs(h(i) - h(j)) <= 1
end
end
end
% ni为0或1
for i = 1:n
n(i) <= 1; n(i) >= 0
end
cvx_end
```
其中,我们使用了CVX工具箱进行求解。
阅读全文