【CPLEX教程03】java调用cplex求解一个TSP问题模型
00 前言
前面我们已经搭建好cplex的java环境了,相信大家已经跃跃欲试,想动手写几个模型了。今天就来拿一个TSP的问题模型来给大家演示一下吧~
CPLEX系列教程可以关注我们的公众号哦!获取更多精彩消息!

01 TSP建模
关于TSP建模,就不多解释了。以及什么是TSP问题,也不要问我了。直接贴一个现成的模型出来吧。

02 程序框架
整个程序框架如图,app下是调用cplex的主要package。

其中:
- App.java:程序入口,cplex调用建模求解过程。
- ConstraintFactory.java:控制子环约束的。
- FileManager.java:读取instance数据的。
package graph定义了一些变量,在求解过程中需要用到。input是算例,包含100-9000个城市。
03 求解过程
求解过程可以分为以下几步进行:
- 定义一个模型
IloCplex model = new IloCplex();
- 定义决策变量,boolVar可以返回一个01的bool类型决策变量。
// define variables
IloIntVar[][] x = new IloIntVar[data.size()][data.size()];
for (int i = 0; i < x.length; i++) {
for (int j = 0; j < x.length; j++) {
x[i][j] = model.boolVar("X[" + i + ", " + j + "]");
}
}
- 添加约束7-1,addTerm将1*x[i][j]添加进表达式r里面,最终r的取值是里面所有的元素之和,也就是\(1*x[i][1]+1*x[i][2]+...+1*x[i][n]\)。
// one has only a city to go, and should
for (int i = 0; i < x.length; i++) {
IloLinearIntExpr r = model.linearIntExpr();
for (int j = 0; j < x.length; j++) {
// if (i == j)
// continue;
r.addTerm(1, x[i][j]);
}
model.addEq(r, 1);
}
- 添加约束7-2,原理同上一条。
// one can only arrive to one city at a time, and should
for (int j = 0; j < x.length; j++) {
IloLinearIntExpr r = model.linearIntExpr();
for (int i = 0; i < x.length; i++) {
// if (i == j)
// continue;
r.addTerm(1, x[i][j]);
}
model.addEq(r, 1);
}
- 添加约束7-3,子环约束处理有点复杂,但这个不是本文重点,读者自行理解。
// add cycle restrictions
for (Stack<Edge> stack : stacks) {
// stack.forEach((edge) -> System.out.println(edge.getFrom() + "->" + edge.getTo()));
constraintFactory.cycleRestrictions(model, x, stack);
}
- 添加目标函数,z的表达式同上。
// one should complete the tour within the smallest distance possible
IloLinearNumExpr z = model.linearNumExpr();
for (int i = 0; i < x.length; i++) {
for (int j = 0; j < x.length; j++) {
if (i == j)
continue;
z.addTerm(distance[i][j], x[i][j]);
}
}
- 确定目标是最小化目标
model.addMinimize(z);
- 开始求解
if (model.solve()) {
// get tour
for (int i = 0; i < x.length; i++) {
for (int j = 0; j < x.length; j++) {
if (model.getValue(x[i][j]) >= 0.5) {
tour.add(new Edge(i, j));
}
}
}
// repaint tour
} else {
System.err.println("Boi, u sick!");
System.exit(1);
}
注意,一次求解不一定能求得最优解,小编跑了一个早上都跑不出来,还是100个节点的。model.getValue(x[i][j]) >= 0.5这个判断只是把求解过程中一些较好的边给添加进去而已。最优解是要满足所有约束的。
04 运行说明
代码下载请关注我们的公众号哦!后台回复【CPTSP】不包括【】即可下载。

代码来源GitHub,小编去掉了部分代码。期待后期进一步精简和修改,大家下载下来后用eclipse导入,设置好cplex环境以后。在App.java里面,右键Run As->Run configurations...:

找到App,在Arguments窗口,找到Program arguments:

输入参数说明:
--instancePath+空格+算例文件的路径,注意用英文双引号括起来。
--maximumRead+空格+数字,表示算例大小,也就是多少个城市,文件名可以直接看出。
然后就可以愉快的run了。
附上运行结果:

大家可以在while(count<1)这个条件里面更改迭代次数,以便能获取更好的解。
【CPLEX教程03】java调用cplex求解一个TSP问题模型的更多相关文章
- 【CPLEX教程02】配置Cplex的Java环境以及API说明
00 前言 因为小编一般用的C++和Java比较多,而且现在开发大型算法用这类面向对象的编程语言也方便得多.基于上面的种种考虑,加上时间和精力有限,所以就暂时只做C++和Java的详细教程辣.关于ma ...
- 代码 | 用ALNS框架求解一个TSP问题 - 代码详解
写在前面 前面好多篇文章,我们总算是把整个ALNS的代码框架给大家说明白了.不知道大家对整个框架了解了没有.不过打铁要趁热,心急了要吃热豆腐.今天就来实战一下,教大家怎么用ALNS的代码框架,求解一个 ...
- 机器学习——Java调用sklearn生成好的Logistic模型进行鸢尾花的预测
机器学习是python语言的长处,而Java在web开发方面更具有优势,如何通过java来调用python中训练好的模型进行在线的预测呢?在java语言中去调用python构建好的模型主要有三种方法: ...
- 零基础大数据入门教程:Java调用阿里云短信通道服务
这里我们使用SpringBoot 来调用阿里通信的服务. 阿里通信,双11.收到短信,日发送达6亿条.保障力度非常高. 使用的步骤: 1.1. 第一步:需要开通账户 1.2. 第二步:阅读接口文档 1 ...
- Java-Runoob-高级教程-实例-字符串:03. Java 实例 - 删除字符串中的一个字符
ylbtech-Java-Runoob-高级教程-实例-字符串:03. Java 实例 - 删除字符串中的一个字符 1.返回顶部 1. Java 实例 - 删除字符串中的一个字符 Java 实例 以 ...
- [Java 教程 03] 我的第一个Java程序
现在,大家应该都已经安装好jdk环境了吧!是不是已经跃跃欲试,按耐不住心中的小激动了?那我们现在就来写我们java学习生涯中的第一个java程序. 文件相关设置 为了方便后面大家的学习呢?有一点大家还 ...
- Java-Runoob-高级教程-实例-方法:03. Java 实例 – 汉诺塔算法-un
ylbtech-Java-Runoob-高级教程-实例-方法:03. Java 实例 – 汉诺塔算法 1.返回顶部 1. Java 实例 - 汉诺塔算法 Java 实例 汉诺塔(又称河内塔)问题是源 ...
- java接口调用——webservice就是一个RPC而已
很多新手一听到接口就蒙逼,不知道接口是什么!其实接口就是RPC,通过远程访问别的程序提供的方法,然后获得该方法执行的接口,而不需要在本地执行该方法.就是本地方法调用的升级版而已,我明天会上一篇如何通过 ...
- 分享:写了一个 java 调用 C语言 开发的动态库的范例
分享:写了一个 java 调用 C语言 开发的动态库的范例 cfunction.h 代码#pragma once#ifdef __cplusplusextern "C" {#e ...
随机推荐
- 《JAVA高并发编程详解》-七种单例模式
- 如何监视 WPF 中的所有窗口,在所有窗口中订阅事件或者附加 UI
原文:如何监视 WPF 中的所有窗口,在所有窗口中订阅事件或者附加 UI 由于 WPF 路由事件(主要是隧道和冒泡)的存在,我们很容易能够通过只监听窗口中的某些事件使得整个窗口中所有控件发生的事件都被 ...
- linux入门—安装linux系统(1)
一,linux介绍 linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,简单的说就是不要钱,你可以随便使用,也可以分享给其他人. (剩下的详细内容,个人认为百度百科的内容比我瞎讲强的多,网址:ht ...
- iOS学习——(转)解决iOS App打包后dSYM文件找不到的问题
dSYM文件缺失通常有两种情况**: 情况一:配置错误导致打包时没有生成dSYM文件 针对这种情况,通常是因为Project -> Build Settings下的Debug Informati ...
- 【故障解决】enq: PS - contention
[故障解决]enq: PS - contention 一.1 BLOG文档结构图 一.2 前言部分 一.2.1 导读和注意事项 各位技术爱好者,看完本文后,你可以掌握如下的技能, ...
- Windows安装MySQL5.7教程
导读: 我们日常学习可能会需要在本地安装MySQL服务,也遇到过小伙伴探讨关于Windows系统安装MySQL的问题.在这里建议大家安装MySQL5.7版本,当然想尝试8.0版本的同学也可以参考安装. ...
- 基于TCP通过socketserver简单实现并发效果
一.首先介绍一下 socketserver 模块中的类: 类 描述 BaseServer 包含服务器的核心功能与混合(mix-in)类的钩子功能.这个类用于派生,不要直接生成这个类的类对象 TCPSe ...
- MySQL/MariaDB数据库的各种日志管理
MySQL/MariaDB数据库的各种日志管理 作者:尹正杰 版权声明:原创作品,谢绝转载!否则将追究法律责任. 一.事务日志 (transaction log) 1>.Innodb事务日志相 ...
- Python入门篇-文件操作
Python入门篇-文件操作 作者:尹正杰 版权声明:原创作品,谢绝转载!否则将追究法律责任. 一.文件IO常用操作 open:打开 read:读取 write:写入 close:关闭 readlin ...
- vscode编写html,常用快捷方式与插件
一.tab键补全 1.1打开vscode新建html文件,在第一行输入!,然后按下tab键,会直接出现编写html语言的基本框架标签 效果如下: <!DOCTYPE html> < ...