贪婪的多背包(最小化/减少垃圾箱数量)

时间:2011-05-18 12:45:36

标签: python greedy knapsack-problem

实际上,我已经对这个问题有了部分答案,但我想知道这段贪婪​​的代码是否可以推广到更接近最优解的位置。

  

我是如何遇到这个问题的(与问题本身无关,但可能很有趣):

     

我收到了大量的物体(它是一组堤坝的轮廓,每个堤坝沿着它的长度或多或少保持相同的形状),我可以根据属性(堤坝的名称)对它们进行分组。我的程序的输出转到我们必须手动调用的外部程序(不要问我为什么),哪些不能从故障中恢复(一个错误就会停止整批)。

     

在我正在使用它的应用程序中,对容器的数量和容器的最大尺寸没有硬性要求,我尝试做的是

     
      
  • 保持组的数量较少(调用程序几次。)
  •   
  • 保持设置较小(如果批次失败则减少损坏)
  •   
  • 将类似的事物保持在一起(组中的失败可能是整个组中的失败)。
  •   

我没有太多时间,所以我写了一个小贪婪的功能,组合在一起。

一位同事建议我可以在数据中添加一些噪音来探索我找到的近似解的邻域,我们想知道找到的解决方案与最优解有多远。

并不是它与原始任务相关,它不需要真正的最佳解决方案,但我想我会与社区分享这个问题并看看它产生了什么评论。

def group_to_similar_sizes(orig, max_size=None, max_factor=None):
    """group orig list in sections that to not overflow max(orig) (or given max_size).

    return list of grouped indices, plus max effective length.

    >>> group_to_similar_sizes([1, 3, 7, 13])
    ([[2, 1, 0], [3]], 13)
    >>> group_to_similar_sizes([2, 9, 9, 11, 12, 19, 19, 22, 22, ])
    ([[3, 1], [4, 2], [5], [6, 0], [7], [8]], 22)

    result is independent of original ordering
    >>> group_to_similar_sizes([9, 19, 22, 12, 19, 9, 2, 22, 11, ])
    ([[3, 1], [4, 2], [5], [6, 0], [7], [8]], 22)

    you can specify a desired max size
    >>> group_to_similar_sizes([2, 9, 9, 11, 12, 19, 19, 22, 22, ], 50)
    ([[3, 2, 1], [6, 5, 4], [8, 7, 0]], 50)

    if the desired max size is too small, it still influences the way we make groups.
    >>> group_to_similar_sizes([1, 3, 7, 13], 8)
    ([[1], [2, 0], [3]], 13)
    >>> group_to_similar_sizes([2, 9, 9, 11, 12, 19, 19, 22, 22, ], 20)
    ([[1], [3, 2], [4, 0], [5], [6], [7], [8]], 22)

    max size can be adjusted by a multiplication factor
    >>> group_to_similar_sizes([9, 19, 22, 12, 5, 9, 2, 22, 11, ], max_factor=0.75)
    ([[2], [3], [4, 1], [5, 0], [6], [7], [8]], 22)
    >>> group_to_similar_sizes([9, 19, 22, 12, 5, 9, 2, 22, 11, ], max_factor=1.5)
    ([[2, 1], [6, 5], [7, 3, 0], [8, 4]], 33)
    """

    ordered = sorted(orig)
    max_size = max_size or ordered[-1]
    if max_factor is not None:
        max_size = int(max_size * max_factor)

    orig_ordered = list(ordered)
    todo = set(range(len(orig)))
    effective_max = 0

    result = []
    ## while we still have unassigned items
    while ordered:
        ## choose the largest item
        ## make it member of a group
        ## check which we can still put in its bin

        candidate_i = len(ordered) - 1
        candidate = ordered.pop()
        if candidate_i not in todo:
            continue
        todo.remove(candidate_i)

        group = [candidate_i]
        group_size = candidate

        for j in sorted(todo, reverse=True):
            if orig_ordered[j] + group_size <= max_size:
                group.append(j)
                group_size += orig_ordered[j]
                todo.remove(j)

        result.insert(0, group)
        effective_max = max(group_size, effective_max)

    return result, effective_max

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

我喜欢您的同事添加一些噪音数据的想法,但是在致电ordered后,在ordered = sorted(orig)进行一些互换可能会更好吗?