C#使用cplex求解简单线性规划问题(Cplex系列-教程二)
若还未在项目中添加cplex的引用,可以参阅上一篇文章。本文主要介绍利用C#求解线性规划的步骤,对线性规划模型进行数据填充的两种方法,以及一些cplex函数的功能和用法。包括以下几个步骤:
描述
先花时间理清问题。明确决策变量及其取值范围,目标函数,约束条件,已知的数据。后面代码的编写也是沿着这个思路,先理清问题后面的工作会更有效率。以如下问题为例:

先建立数学模型:
令:i产品在j机器上加工的小时数为xij
决策变量:x11,x12,x21,x22
目标函数:Min(z)=50x11+70x12+50x21+70x22
约束条件:
x12+x22<=112,
x11+x21<=104,
20x11+40x12=3200,
10x21+30x22=2000,
xij>=0(i=1,2;j=1,2)
模型
创建模型对象
//实例化一个空模型
Cplex cplexModel = new Cplex();
方法1:使用行方法填充模型
//生成决策变量并约束范围 INumVar[][] deVar=new INumVar[1][];//交叉数组用于存储决策变量
double[]lb= {0.0, 0.0, 0.0,0.0}; //lb(low bound)与ub定义决策变量的上下界
double[]ub={double.MaxValue,double.MaxValue,double.MaxValue,double.MaxValue};
string []deVarName={"x11","x12","x21","x22"};//决策变量名
INumVar[]x=cplexModel.NumVarArray(4,lb,ub,deVarName);//生成决策变量
deVar[0]=x; //生成目标函数 double[]objCoef={50.0,70.0,50.0,70.0};//目标函数系数(object coefficient)
cplexModel.AddMinimize(cplexModel.ScalProd(x, objCoef));//数量相乘(scalar product) //生成约束条件
IRange[][] rng = new IRange[1][];//存放约束
rng[0] = new IRange[4];
//AddLe为<=,AddGe为>=,AddEq为=
rng[0][0] = cplexModel.AddLe(
cplexModel.Sum(cplexModel.Prod(1.0, x[3]),
cplexModel.Prod( 1.0, x[1])), 112.0, "c1");
rng[0][1] = cplexModel.AddLe(
cplexModel.Sum(cplexModel.Prod(1.0, x[0]),
cplexModel.Prod( 1.0, x[2])), 104.0, "c2");
rng[0][2] = cplexModel.AddEq(
cplexModel.Sum(cplexModel.Prod(20.0, x[0]),
cplexModel.Prod( 40.0, x[1])), 3200.0, "c3");
rng[0][3] = cplexModel.AddEq(
cplexModel.Sum(cplexModel.Prod(10.0, x[2]),
cplexModel.Prod( 30.0, x[3])), 2000.0, "c4");
方法2:使用列方法填充模型
IObjective obj =cplexModel.AddMinimize();//目标函数,此时是空的
//约束
IRange[][] rng=new IRange[1][];
rng[0]=new IRange[4];
rng[0][0] = cplexModel.AddRange(-double.MaxValue, 112.0, "c1");//<=112
rng[0][1] = cplexModel.AddRange(-double.MaxValue, 104.0, "c2");
rng[0][2] = cplexModel.AddRange(3200.0,3200.0, "c3");//=3200
rng[0][3] = cplexModel.AddRange(2000.0,2000.0, "c4");
//简化引用的书写
IRange r0 = rng[0][0];
IRange r1 = rng[0][1];
IRange r2 = rng[0][2];
IRange r3 = rng[0][3];
//决策变量
INumVar[][]deVar=new INumVar[1][];
deVar[0]=new INumVar[4];//4个决策变量
deVar[0][0] = cplexModel.NumVar(cplexModel.Column(obj, 50.0).And(
cplexModel.Column(r1, 1.0).And(
cplexModel.Column(r2, 20.0))),
0.0, double.MaxValue, "x11");//最后一行为取值和名称
deVar[0][1] = cplexModel.NumVar(cplexModel.Column(obj, 70.0).And(
cplexModel.Column(r0, 1.0).And(
cplexModel.Column(r2, 40.0))),
0.0, double.MaxValue, "x12");
deVar[0][2] = cplexModel.NumVar(cplexModel.Column(obj, 50.0).And(
cplexModel.Column(r1, 1.0).And(
cplexModel.Column(r3, 10.0))),
0.0, double.MaxValue, "x21");
deVar[0][3] = cplexModel.NumVar(cplexModel.Column(obj, 70.0).And(
cplexModel.Column(r0, 1.0).And(
cplexModel.Column(r3, 30.0))),
0.0, double.MaxValue, "x22");
求解模型并展示
if (cplexModel.Solve())
{
int nvars = cplexModel.GetValues(deVar[0]).Length;
for (int j = 0; j < nvars; ++j)
{
cplexModel.Output().WriteLine("Variable " + j +": Value = " + cplexModel.GetValues(deVar[0])[j] );
}
}
导出模型
cplexModel.ExportModel("lpex1.lp");
文件在“你的项目\bin\debug”显示如下图:
完整代码和求解结果
using ILOG.Concert;
using ILOG.CPLEX;
using System; public class LPex1
{
public static void Main(string[] args)
{
try
{
//实例化一个空模型
Cplex cplexModel = new Cplex();
//生成决策变量并赋值
INumVar[][] deVar = new INumVar[1][];
double[] lb = { 0.0, 0.0, 0.0, 0.0 };
double[] ub = { double.MaxValue, double.MaxValue, double.MaxValue, double.MaxValue };
string[] deVarName = { "x11", "x12", "x21", "x22" };
INumVar[] x = cplexModel.NumVarArray(4, lb, ub, deVarName);
deVar[0] = x;
//目标函数
double[] objCoef = { 50.0, 70.0, 50.0, 70.0 };//目标函数系数(object coefficient)
cplexModel.AddMinimize(cplexModel.ScalProd(x, objCoef));
//约束条件
IRange[][] rng = new IRange[1][];
rng[0] = new IRange[4];
rng[0][0] = cplexModel.AddLe(cplexModel.Sum(cplexModel.Prod(1.0, x[3]),
cplexModel.Prod(1.0, x[1])), 112, "c1");
rng[0][1] = cplexModel.AddLe(cplexModel.Sum(cplexModel.Prod(1.0, x[0]),
cplexModel.Prod(1.0, x[2])), 104.0, "c2");
rng[0][2] = cplexModel.AddEq(cplexModel.Sum(cplexModel.Prod(20.0, x[0]),
cplexModel.Prod(40.0, x[1])), 3200.0, "c3");
rng[0][3] = cplexModel.AddEq(cplexModel.Sum(cplexModel.Prod(10.0, x[2]),
cplexModel.Prod(30.0, x[3])), 2000.0, "c4");
cplexModel.ExportModel("lpex1.lp"); if (cplexModel.Solve())
{
int nvars = cplexModel.GetValues(deVar[0]).Length;
for (int j = 0; j < nvars; ++j)
{
cplexModel.Output().WriteLine("Variable " + j +": Value = " + cplexModel.GetValues(deVar[0])[j] );
}
}
cplexModel.End();
}
catch (ILOG.Concert.Exception e)
{
System.Console.WriteLine("Concert exception '" + e + "' caught");
}
Console.ReadKey();
}
}

决策变量较多时,请使用循环。本文重在入门和对cplex库中一些概念的理解。
C#使用cplex求解简单线性规划问题(Cplex系列-教程二)的更多相关文章
- 装箱问题的CPLEX求解
装箱问题(Bin Packing Problem) 装箱问题即搬家公司问题.一个搬家公司有无限多的箱子,每个箱子的承重上限为W,当搬家公司进入一个房间时,所有物品都必须被装入箱子,每个物品的重量为wi ...
- 【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 ...
- 基于Simple Image Statistics(简单图像统计,SIS)的图像二值化算法。
这是个简单的算法,是全局二值算法的一种,算法执行速度快. 算法过程简单描述如下: 对于每一个像素,做如下处理 1.计算当前像素水平和垂直方向的梯度. (two gradients are calcul ...
- 超简单的JNI——NDK开发教程
不好意思各位,我按照网上一些教程进行JNI开发,折腾了半天也没成功,最后自己瞎搞搞定了,其实超简单的,网上的教程应该过时了,最新版的AS就包含了NDK编译的功能,完全不用手动javah,各种包名路径的 ...
- 简单详细的OD破解教程
2007-08-04 15:46作者:CCDebuger注:昨天在网上见到了这篇文章,但缺少插图,从另外一篇文章中也看到了类似的的教程文章,里面的插图质量实在不敢恭维.在一个论坛中正好下载了文章中所介 ...
- PHP简单的长文章分页教程 附源码
PHP简单的长文章分页教程 附源码.本文将content.txt里的内容分割成3页,这样浏览起来用户体验很好. 根据分页参数ipage,获取对应文章内容 include('page.class.php ...
- RabbitMQ系列教程之一:我们从最简单的事情开始!Hello World(转载)
RabbitMQ系列教程之一:我们从最简单的事情开始!Hello World 一.简介 RabbitMQ是一个消息的代理器,用于接收和发送消息,你可以这样想,他就是一个邮局,当您把需要寄送的邮件投递到 ...
- Python基础笔记系列十二:requests模块的简单应用
本系列教程供个人学习笔记使用,如果您要浏览可能需要其它编程语言基础(如C语言),why?因为我写得烂啊,只有我自己看得懂!! httpbin httpbin这个网站能测试 HTTP 请求和响应的各种信 ...
- Unreal Engine 4 系列教程 Part 5:制作简单游戏
.katex { display: block; text-align: center; white-space: nowrap; } .katex-display > .katex > ...
随机推荐
- 使用maven将项目热发布到tomcat7的坑
首先是配置tomcat的用户权限问题,最好是配置最大的权限,要不然会报错,我之前就是一直报错 <role rolename="manager"/> <user u ...
- 【校招面试 之 C/C++】第27题 C++ 智能指针(三)之 unique_ptr
auto_ptr<string> p1(new string ("auto") : //#1 auto_ptr<string> p2; //#2 p2 = ...
- mysql的外键知识
外键的作用 1.用来约束两张表中的字段 2.外键也可以用来实现一对多 我们先举一个这样的例子,让大家对外键有一个基本的认识 当前我们有一个需求就是,需要创建一张表,这张表要包括“姓名”,“年龄”,“工 ...
- python之字符串【str】
#Auther Bob#--*--conding:utf-8 --*-- #定义一个str的对象,有下面两种方法name = 'Bob abc'job = str('it')print(type(na ...
- 【JDK1.8】JUC——ReentrantLock
一.前言 在之前的几篇中,我们回顾了锁框架中比较重要的几个类,他们为实现同步提供了基础支持,从现在开始到后面,就开始利用之前的几个类来进行各种锁的具体实现.今天来一起看下ReentrantLock,首 ...
- install package
http://www.michael-noll.com/blog/2014/03/17/wirbelsturm-one-click-deploy-storm-kafka-clusters-with-v ...
- PAT 1044 火星数字(20)(思路+代码)
1044 火星数字(20)(20 分) 火星人是以13进制计数的: 地球人的0被火星人称为tret. 地球人数字1到12的火星文分别为:jan, feb, mar, apr, may, jun, jl ...
- rsyncd.conf
rsyncd.conf 28 Jan 2018 rsyncd.conf(5) 28 Jan 2018 NAME rsyncd.conf - configuration file for rsync i ...
- [BAT]操作系统定时任务调用批处理忽略error继续运行的方法
如下,通过forfiles删除7天以前生成的一些文件,当不存在满足搜索条件的文件时,就会报错:ERROR: No files found with the specified search crite ...
- 数据帮助类DBhelper的定义
数据库帮助类的使用DBhelperusing System;using System.Collections.Generic;using System.Text;using System.Data;u ...