三维装箱问题python代码
时间: 2023-05-13 22:03:28 浏览: 251
三维装箱问题是一种优化问题,在给定一些已知尺寸的物品时,试图将它们尽可能地填入一个或多个立方体容器中,并使占用的总体积最小。这个问题可以用Python编程语言来解决。
一种基本的方法是使用贪心算法。具体地,我们可以按照物品的体积从大到小排序。然后对于每个物品,我们按照先横放、再竖放、最后翻转的顺序尝试将它放入容器中。如果可以放下,则将其记录在已放置物品的列表中,并更新容器的剩余空间。
下面是一个简单的Python实现:
```python
import numpy as np
class Box():
def __init__(self, size):
self.size = np.array(size)
self.remaining_space = np.copy(self.size)
def fit(self, item):
for rotations in range(3):
item_size = np.array(sorted(item))
if np.all(item_size <= self.remaining_space):
self.remaining_space -= item_size
return True
item_size = item_size[[2, 0, 1]]
if np.all(item_size <= self.remaining_space):
self.remaining_space -= item_size
return True
item_size = item_size[[0, 2, 1]]
if np.all(item_size <= self.remaining_space):
self.remaining_space -= item_size
return True
return False
def pack_items(items, box_size):
box = Box(box_size)
packed_items = []
for item in sorted(items, reverse=True):
if box.fit(item):
packed_items.append(item)
else:
return None
return packed_items
# 测试代码
items = [(3, 4, 5), (1, 2, 3), (2, 3, 4), (1, 2, 2), (2, 2, 3)]
box_size = (6, 6, 6)
packed_items = pack_items(items, box_size)
if packed_items is None:
print("无法放置所有物品")
else:
print("已放置的物品:", packed_items)
```
这个实现假设所有物品都可以旋转,因此对于每个物品,我们都尝试了三个方向的放置方式。如果所有物品都能放下,则返回已放置的物品列表,否则返回None。注意,这个实现并不一定得到最优的解,因为贪心算法并不保证全局最优解。
阅读全文