写一段代码解决三维装箱问题
时间: 2023-10-25 16:06:51 浏览: 93
三维装箱问题是指将一定数量的物品放入已知大小的三维容器中,使得物品不重叠且容器的利用率最大化。这个问题可以使用贪心算法或者动态规划来解决。
下面是一个使用贪心算法来解决三维装箱问题的代码示例:
```python
def pack_boxes(items, box_size):
"""
贪心算法解决三维装箱问题
:param items: 物品列表,每个物品包含三个属性:长、宽、高
:param box_size: 容器大小,包含三个属性:长、宽、高
:return: 装箱方案及利用率
"""
items.sort(key=lambda x: max(x))
packed_boxes = []
while items:
box = Box(*box_size)
for item in items[:]:
if box.can_fit(item):
box.pack(item)
items.remove(item)
packed_boxes.append(box)
utilization = sum(box.utilization() for box in packed_boxes) / len(packed_boxes)
return packed_boxes, utilization
class Box:
def __init__(self, length, width, height):
self.length = length
self.width = width
self.height = height
self.items = []
def can_fit(self, item):
return (
item.length <= self.length
and item.width <= self.width
and item.height <= self.height
)
def pack(self, item):
self.items.append(item)
def utilization(self):
total_volume = self.length * self.width * self.height
used_volume = sum(item.volume() for item in self.items)
return used_volume / total_volume
def __repr__(self):
return f"Box({self.length}, {self.width}, {self.height})"
class Item:
def __init__(self, length, width, height):
self.length = length
self.width = width
self.height = height
def volume(self):
return self.length * self.width * self.height
def __repr__(self):
return f"Item({self.length}, {self.width}, {self.height})"
```
在上面的代码中,我们使用了一个 `Box` 类来表示容器,以及一个 `Item` 类来表示物品。`Box` 类包含三个属性:长、宽、高,以及一个 `items` 列表来存储已经装进容器中的物品。`Box` 类还包含三个方法:
- `can_fit(item)`:判断一个物品是否能够放入容器中。
- `pack(item)`:将一个物品放入容器中。
- `utilization()`:计算容器的利用率。
`Item` 类包含三个属性:长、宽、高,以及一个 `volume()` 方法来计算物品的体积。
在 `pack_boxes` 函数中,我们首先将物品列表按照最大边长从大到小排序,然后使用一个 `while` 循环来不断找到能够放入容器中的物品,并将其放入容器中。如果某个物品无法放入容器中,则直接跳过。最终,我们将所有的容器及其利用率返回。
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