技术标签: python求解整数规划
第一步:注册IBM id账号
第二步:下载相关系统的CPLEX(windows/linux/mac)
这里需要系统中安装有JAVA,选择 open with Java web start launcher (需要下载JAVA),打开后就开始进入下载页面。
补充JAVA安装:
备注:JAVA可以通过rpm包安装,或者是bin文件安装。Rpm安装可以直接双击就可以打开jnlp后缀的文件,bin文件安装的话,需要在图形界面的命令行下执行:javaws ***.jnlp打开。我采用的是bin文件安装。
1、下载你想要的java版本压缩包。
JRE下载:
JDK下载:
2、对下载的文件进行解压
3、修改环境变量:
vim ~/.bashrc
#加入以下内容
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/jdk1.8.0_144
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH
#保存后使之生效
source ~/.bashrc
第三步:下载完.bin文件后,修改文件的权限chmod +x filename.bin。然后用命令执行./filename.bin。进入安装。安装过程中需要设置安装路径,所以最好使用超级权限进行安装。默认路径为:/opt/ibm/ILOG/CPLEX_Studio_Community127
第四步:设置 CPLEX 的 Python API
CPLEX 的 Python API 属于 IBM ILOG CPLEX Optimization Studio 的一部分。
与CPLEX Python API 关联的模块驻留在目录 yourCPLEXhome/python/VERSION/PLATFORM 中(或文件夹 yourCPLEXhome\python\VERSION\PLATFORM 中),此处 yourCPLEXhome 指定 CPLEX 安装为 IBM ILOG CPLEX Optimization Studio 一部分的位置,VERSION 指定与 CPLEX 兼容的 Python 版本,而 PLATFORM 表示操作系统与编译器的组合。
有两种可相互替代的方法来设置 CPLEX 的 Python API。
• 首选且最常用的方法是使用位于目录 yourCPLEXhome/python/VERSION/PLATFORM 中(或文件夹 yourCPLEXhome\python\VERSION\PLATFORM 中)的脚本 setup.py。
• 或者,也可以将环境变量 PYTHONPATH 设置为 yourCPLEXhome/python/VERSION/PLATFORM 并通过 CPLEX 来开始运行 Python 脚本。
在以下段落中对这两种方法均进行了进一步详述。
使用脚本 setup.py
要在系统上安装 CPLEX-Python 模块,请使用位于 yourCplexhome/python/VERSION/PLATFORM 中的脚本 setup.py。 如果要将 CPLEX-Python 模块安装在非缺省位置,请使用选项 --home 识别安装目录。 例如,要将 CPLEX-Python 模块安装在缺省位置,请从命令行使用以下命令:
python setup.py install
要安装在目录 yourPythonPackageshome/cplex 中,请从命令行使用以下命令:
python setup.py install --home yourPythonPackageshome/cplex
这两个命令(缺省和指定主目录)均会调用 Python 包 distutils。 有关适用于该软件包的其他选项,请参考 Python distutils 的文档。
设置环境变量 PYTHONPATH
如果并行运行 CPLEX 的多个版本,那么请使用此方法:通过环境变量 PYTHONPATH 来向 Python 安装声明 CPLEX 及其 Python API 的位置。
要开始使用 CPLEX Python API,请将 Python 路径环境变量 PYTHONPATH 设置为值 yourCplexhome/python/VERSION/PLATFORM。 通过设置此环境变量,该版本的 Python 可以找到其所需的 CPLEX 模块以运行使用 CPLEX Python API 的 Python 命令和脚本。
后续步骤
通过这些可相互替代的方法之一设置 Python 环境后,便可以前进至启动 CPLEX Python API主题。
第五步:实例
Python -- version 2.7
有3个不同求解方式:
execfile("cplexpypath.py")
import cplex
from cplex.exceptions import CplexError
import sys
# data common to all populateby functions
my_obj = [1.0, 2.0, 3.0]
my_ub = [40.0, cplex.infinity, cplex.infinity]
my_colnames = ["x1", "x2", "x3"]
my_rhs = [20.0, 30.0]
my_rownames = ["c1", "c2"]
my_sense = "LL"
def populatebyrow(prob):
prob.objective.set_sense(prob.objective.sense.maximize)
# since lower bounds are all 0.0 (the default), lb is omitted here
prob.variables.add(obj = my_obj, ub = my_ub, names = my_colnames)
# can query variables like the following bounds and names:
# lbs is a list of all the lower bounds
lbs = prob.variables.get_lower_bounds()
# ub1 is just the first lower bound
ub1 = prob.variables.get_upper_bounds(0)
# names is ["x1", "x3"]
names = prob.variables.get_names([0, 2])
rows = [[[0,"x2","x3"],[-1.0, 1.0,1.0]],
[["x1",1,2],[ 1.0,-3.0,1.0]]]
prob.linear_constraints.add(lin_expr = rows, senses = my_sense,
rhs = my_rhs, names = my_rownames)
# because there are two arguments, they are taken to specify a range
# thus, cols is the entire constraint matrix as a list of column vectors
cols = prob.variables.get_cols("x1", "x3")
def populatebycolumn(prob):
prob.objective.set_sense(prob.objective.sense.maximize)
prob.linear_constraints.add(rhs = my_rhs, senses = my_sense,
names = my_rownames)
c = [[[0,1],[-1.0, 1.0]],
[["c1",1],[ 1.0,-3.0]],
[[0,"c2"],[ 1.0, 1.0]]]
prob.variables.add(obj = my_obj, ub = my_ub, names = my_colnames,
columns = c)
def populatebynonzero(prob):
prob.objective.set_sense(prob.objective.sense.maximize)
prob.linear_constraints.add(rhs = my_rhs, senses = my_sense,
names = my_rownames)
prob.variables.add(obj = my_obj, ub = my_ub, names = my_colnames)
rows = [0,0,0,1,1,1]
cols = [0,1,2,0,1,2]
vals = [-1.0,1.0,1.0,1.0,-3.0,1.0]
prob.linear_constraints.set_coefficients(zip(rows, cols, vals))
# can also change one coefficient at a time
# prob.linear_constraints.set_coefficients(1,1,-3.0)
# or pass in a list of triples
# prob.linear_constraints.set_coefficients([(0,1,1.0), (1,1,-3.0)])
def lpex1(pop_method):
try:
my_prob = cplex.Cplex()
if pop_method == "r":
handle = populatebyrow(my_prob)
if pop_method == "c":
handle = populatebycolumn(my_prob)
if pop_method == "n":
handle = populatebynonzero(my_prob)
my_prob.solve()
except CplexError, exc:
print exc
return
numrows = my_prob.linear_constraints.get_num()
numcols = my_prob.variables.get_num()
# solution.get_status() returns an integer code
print "Solution status = " , my_prob.solution.get_status(), ":",
# the following line prints the corresponding string
print my_prob.solution.status[my_prob.solution.get_status()]
print "Solution value = ", my_prob.solution.get_objective_value()
slack = my_prob.solution.get_linear_slacks()
pi = my_prob.solution.get_dual_values()
x = my_prob.solution.get_values()
dj = my_prob.solution.get_reduced_costs()
for i in range(numrows):
print "Row %d: Slack = %10f Pi = %10f" % (i, slack[i], pi[i])
for j in range(numcols):
print "Column %d: Value = %10f Reduced cost = %10f" % (j, x[j], dj[j])
my_prob.write("lpex1.lp")
if __name__ == "__main__":
if len(sys.argv) != 2 or sys.argv[1] not in ["-r", "-c", "-n"]:
print "Usage: lpex1.py -X"
print " where X is one of the following options:"
print " r generate problem by row"
print " c generate problem by column"
print " n generate problem by nonzero"
print " Exiting..."
sys.exit(-1)
lpex1(sys.argv[1][1])
else:
prompt = """Enter the letter indicating how the problem data should be populated:
r : populate by rows
c : populate by columns
n : populate by nonzeros\n ? > """
r = 'r'
c = 'c'
n = 'n'
lpex1(input(prompt))
选择r参数,求解结果如下:
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