某工厂为七天24小时生产,需要工人值班,分为早、中、晚三班倒,目前有12名员工轮换值班,编号为1到N. 要求: 1)每人每天只能值一个班,无论何时都不能连续值两个班; 2)每人一周至少休息2天(一天时间 00:00 – 24:00); 3)每天每个班次满足所需人数,班次后面分别对应周一 周二 周三 周四 周五 周六 周日 早班(08:00-16:00) 4 3 3 3 4 2 3 中班(16:00-24:00) 4 3 3 2 3 2 2 晚班(00:00 – 08:00) 3 2 2 3 3 1 2. 同一个人某一天的晚班和下一天的早班不可以一起上。问题: 在保证正常工厂生产的前提下,至多需要裁掉多少员工,使用java解决这个整数规划问题,把代码写出来,并且给出未来一周的排班表,即每人在哪一天的什么时间段值班?
时间: 2023-06-27 14:06:46 浏览: 214
这是一个整数规划问题,我们可以使用线性规划来求解。具体步骤如下:
1. 定义变量
我们定义一个 7*3*N 的三维数组 x,其中 x[i][j][k] 表示第 i 天第 j 班次需要 k 号员工值班的情况,x[i][j][k] 取值为 0 或 1,表示该员工是否在该天该班次值班。
2. 定义目标函数
我们的目标是尽可能少地裁员,因此可以定义目标函数为裁员人数的总和。具体而言,我们可以定义一个一维数组 y,其中 y[k] 表示第 k 个员工是否被裁员,y[k] 取值为 0 或 1。则目标函数可以表示为:
minimize sum(y[k])
3. 定义约束条件
根据题目要求,我们需要定义以下约束条件:
每人每天只能值一个班:
$\sum_j x[i][j][k] = 1$
无论何时都不能连续值两个班:
$x[i][j][k] + x[i+1][j+1][k] \leq 1$
每人一周至少休息 2 天:
$\sum_{i,j} x[i][j][k] \geq 5$
每天每个班次满足所需人数:
$\sum_k x[i][j][k] \geq n_{i,j}$
同一个人某一天的晚班和下一天的早班不可以一起上:
$x[i][3][k] + x[i+1][1][k] \leq 1$
其中,$n_{i,j}$ 表示第 i 天第 j 班次需要的人数。
4. 求解线性规划
将上述目标函数和约束条件带入线性规划求解器中求解即可。可以使用 Java 语言中的线性规划库,如 Apache Commons Math 等。
5. 输出结果
求解后,我们可以得到裁员人数的最小值,以及每个员工在未来一周的排班表。
具体的 Java 代码如下(使用 Apache Commons Math 库):
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