如何在lpsolve中表达x!= y?

时间:2015-06-01 08:37:10

标签: linear-programming lpsolve

我试图表明变量x,y,z必须全部不同,并且它们只接受值1,2或3(当然,这是一个玩具示例):

min: x+y+z;

1 <= x <= 3;
1 <= y <= 3;
1 <= z <= 3;

但为了完成这项工作,我仍然需要访问布尔运算符或者!=运算符,这在lpsolve中似乎不存在!我怎么能这样做?我想这样做:

x != y;
x != z;
y != z;

由于

编辑:

这是我目前的代码:

/* Objective function */
min: 1;

/* Variable bounds */
1 <= x1 <= 4;
1 <= x2 <= 4;
1 <= x3 <= 4;
1 <= x4 <= 4;


x1 + x2 + x3 + x4 = 10;

x1 < x2;
x2 < x3;
x3 < x4;

int x1;
int x2;
int x3;
int x4;

lpsolve给我的结果是:

x1 = 1
x2 = 3
x3 = 3
x4 = 3

这是错误的。为什么呢?

1 个答案:

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总的来说,我会同意迈克尔·拉法格(Michael Laffargue)的观点,不可能在lpSolve中使用真实的a,b之类的a < b之类的东西。但是对于整数表达式则有所不同。

也许我们可以从一个更简单的问题开始。 让我们考虑两个整数变量x和y以及一个常数M,使得 1 <= x <= M and 1<=y<=M。 如果x和y不相等,则x> y或y> x。但是由于这两个整数都是仅以下一个不等式

成立

x+1 <= y
y+1 <= x

我们可以通过引入一个二进制变量r来强制上述不等式成立,这样对于x,y,r的以下不等式都

(i)   x+1 <= y+ Mr
(ii)  y+1 <= x+M-Mr

因为如果r=0那么(i) x+1 <=y和(ii)是琐碎的,但是如果r=1那么(ii) y+1 <= x和(i)是琐碎的。

现在我们从上方将解决方案应用于OP问题时,我们可以为OP问题和M=4中的所有变量对建立一个不等式(i)和(ii)的线性程序:

/* Objective function */
min: 1;

/* Variable bounds */
1 <= x1 <= 4;
1 <= x2 <= 4;
1 <= x3 <= 4;
1 <= x4 <= 4;
r_12 <= 1;
r_13 <= 1;
r_14 <= 1;
r_23 <= 1;
r_24 <= 1;
r_34 <= 1;

/* This is done automatically because all x1,..,x4 are different
   x1 + x2 + x3 + x4 = 10;
*/

/*  Apply (i) and (ii) to all pairs of x1,..x4
(i)  x+1 <= y + Mr
(ii) y+1 <= x + M-Mr
*/

x1 + 1 <= x2 + 4 r_12;
x2 + 1 <= x1 + 4 - 4 r_12;

x1 + 1 <= x3 + 4 r_13;
x3 + 1 <= x1 + 4 - 4 r_13;

x1 + 1 <= x4 + 4 r_14;
x4 + 1 <= x4 + 4 - 4 r_14;

x2 + 1 <= x3 +  4 r_23;
x3 + 1 <= x2 + 4 - 4 r_23;

x2 + 1 <= x4 + 4 r_24;
x4 + 1 <= x2 + 4 - 4 r_24;

x3 + 1 <= x4 + 4 r_34;
x4 + 1 <= x3 + 4 - 4 r_34;

/*
x1 < x2;
x2 < x3;
x3 < x4;
*/

int r_12;
int r_13;
int r_14;
int r_23;
int r_24;
int r_34;
int x1;
int x2;
int x3;
int x4;

解决上述MILP会提供一个解决方案,其中所有x1,..,x4都不同:

x1=3
x2=1
x3=2
x4=4