矩形排料问题组合优化问题.docx

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矩形排料问题组合优化问题

《二维矩形条带装箱问题的底部左齐择优匹配算法_兴波》matlab的实现，不包括遗传算法部分。

functionarea=PackingAlgorithm（length,width,length1,width1,length2,width2,length3,width3,restrict1,restrict2）

area=0;

frameCount=1;

count1=0;

count2=0;

runLLABF;

functionrunLLABF

rectBig.length=length;

rectBig.width=width;

rectSmall

（1）.length=length1;

rectSmall

（1）.width=width1;

rectSmall

（1）.color='r';

rectSmall

（2）.length=length2;

rectSmall

（2）.width=width2;

rectSmall

（2）.color='b';

rectSmall（3）.length=length3;

rectSmall（3）.width=width3;

rectSmall（3）.color='g';

edges

（1）.x=0;

edges

（1）.y=0;

edges

（1）.length=rectBig.length;

edges

（2）.x=-100;

edges

（2）.y=10000;

edges

（2）.length=0;

edges（3）.x=rectBig.length+100;

edges（3）.y=10000;

edges（3）.length=0;

while

（1）

flag=-1;

if（flag<0）

[sortedEdges,lowestEdge,id]=edgesSort（edges）;

[edges,flag]=FullFitFirst（sortedEdges,lowestEdge,id,rectSmall）;

if（flag<0）

[sortedEdges,lowestEdge,id]=edgesSort（edges）;

[edges,flag]=WidthFitFirst（sortedEdges,lowestEdge,id,rectSmall）;

end

if（flag<0）

[sortedEdges,lowestEdge,id]=edgesSort（edges）;

[edges,flag]=HeightFitFirst（sortedEdges,lowestEdge,id,rectSmall）;

end

if（flag<0）

[sortedEdges,lowestEdge,id]=edgesSort（edges）;

[edges,flag]=PlaceabelFirst（sortedEdges,lowestEdge,id,rectSmall）;

end

if（flag<0）

[sortedEdges,lowestEdge,id]=edgesSort（edges）;

[edges,flag]=cannotPalce（sortedEdges,lowestEdge,id,rectSmall,flag）

end

end

ifcount1>=restrict1

rectSmall

（1）.length=100000;

rectSmall

（1）.width=100000;

end

ifcount2>=restrict2

rectSmall

（2）.length=100000;

rectSmall

（2）.width=100000;

end

sortRect=sort（[rectSmall

（1）.length,rectSmall

（1）.width,...

rectSmall

（2）.length,rectSmall

（2）.width,...

rectSmall（3）.length,rectSmall（3）.width]）;

minRect=sortRect

（1）;

minRect2=sortRect

（2）;

[sortedEdges,lowestEdge,id]=edgesSort（edges）;

[~,h]=size（sortedEdges）;

fori=1:

h

if（sortedEdges（i）.y+minRect<=width）

break;

end

end

ifi==h

break;

end

ifi==h-1&&lowestEdge.x+minRect2>length

break

end

ifframeCount>300

break;

end

end

end

functioninitial

rectBig.length=30;

rectBig.width=20;

rectSmall

（1）.length=4;

rectSmall

（1）.width=3;

rectSmall

（2）.length=3;

rectSmall

（2）.width=3;

rectSmall（3）.length=4;

rectSmall（3）.width=1;

edges

（1）.x=0;

edges

（1）.y=0;

edges

（1）.length=rectBig.length;

%edges

（1）.x=12;

%edges

（1）.y=10;

%edges

（1）.length=2;

%

%edges

（2）.x=3;

%edges

（2）.y=8;

%edges

（2）.length=2;

%

%edges（3）.x=6;

%edges（3）.y=4;

%edges（3）.length=1;

%

%edges（4）.x=1;

%edges（4）.y=8;

%edges（4）.length=2;

end

function[sortedEdges,lowestEdge,id]=edgesSort（edges）

sortedEdges=edges;

[~,m]=size（sortedEdges）;

forj=1:

m

fori=j:

m

if（sortedEdges（i）.x

tmpedge=sortedEdges（j）;

sortedEdges（j）=sortedEdges（i）;

sortedEdges（i）=tmpedge;

end

end

end

[~,m]=size（sortedEdges）;

disp（m）

if（m>=2）

i=2;

while

（1）

if（sortedEdges（i-1）.y==sortedEdges（i）.y）

sortedEdges（i-1）.length=sortedEdges（i-1）.length+sortedEdges（i）.length;

forj=i:

（m-1）

sortedEdges（j）=sortedEdges（j+1）;

end

sortedEdges（m）=[];

[~,n]=size（sortedEdges）;

m=n;

continue;

end

[~,n]=size（sortedEdges）;

m=n;

ifi==n

break;

end

i=i+1;

end

else

lowestEdge=sortedEdges

（1）;

end

lowestEdges=sortedEdges;

[~,n]=size（lowestEdges）;

y=lowestEdges

（1）.y;

fori=2:

n

if（y>lowestEdges（i）.y）

y=lowestEdges（i）.y;

end

end

fori=1:

n

if（lowestEdges（i）.y==y）

lowestEdge=lowestEdges（i）;

id=i;

break;

end

end

end

function[Edges,flag]=FullFitFirst（Edges,lEdge,lEdgeId,rectSmall）

fori=1:

3

if（（rectSmall（i）.length==lEdge.length）...

&&（（lEdge.y+rectSmall（i）.width==Edges（lEdgeId-1）.y）||（lEdge.y+rectSmall（i）.width==Edges（lEdgeId+1）.y）））

if（lEdge.y+rectSmall（i）.width<=width）

Edges（lEdgeId）.y=lEdge.y+rectSmall（i）.width;

flag=1;

figurePlot（lEdge,rectSmall（i）,rectSmall（i）.color）;

area=area+rectSmall（i）.width*rectSmall（i）.length;

ifi==1

count1=count1+1;

end

ifi==2

count2=count2+1;

end

break;

else

flag=-1;

end

else

flag=-1;

end

if（（rectSmall（i）.width==lEdge.length）...

&&（（lEdge.y+rectSmall（i）.length==Edges（lEdgeId-1）.y）||（lEdge.y+rectSmall（i）.length==Edges（lEdgeId+1）.y）））

if（lEdge.y+rectSmall（i）.length<=width）

Edges（lEdgeId）.y=lEdge.y+rectSmall（i）.length;

flag=1;

figurePlotRotation（lEdge,rectSmall（i）,rectSmall（i）.color）;

area=area+rectSmall（i）.width*rectSmall（i）.length;

ifi==1

count1=count1+1;

end

ifi==2

count2=count2+1;

end

break;

else

flag=-1;

end

else

flag=-1;

end

end

end

function[Edges,flag]=WidthFitFirst（Edges,lEdge,lEdgeId,rectSmall）

count=1;

%selected=zeros（1,3）;

fori=1:

3

if（rectSmall（i）.length==lEdge.length&&rectSmall（i）.width+lEdge.y<=width）

selected（count）.index=i;

selected（count）.area=rectSmall（i）.length*rectSmall（i）.width;

selected（count）.rotation=0;

count=count+1;

flag=1;

continue;

else

flag=-1;

end

if（rectSmall（i）.width==lEdge.length&&rectSmall（i）.length+lEdge.y<=width）

selected（count）.index=i;

selected（count）.area=rectSmall（i）.length*rectSmall（i）.width;

selected（count）.rotation=1;

count=count+1;

flag=1;

else

flag=-1;

end

end

if（flag==1）

[~,n]=size（selected）;

fori=1:

n

forj=i:

n

if（selected（i）.area>selected（j）.area）

tmpSelected=selected（i）;

selected（i）=selected（j）;

selected（j）=tmpSelected;

end

end

end

index=selected（n）.index;

if（selected（n）.rotation==0）

iflEdge.y+rectSmall（index）.width<=width

Edges（lEdgeId）.y=lEdge.y+rectSmall（index）.width;

flag=1;

figurePlot（lEdge,rectSmall（index）,rectSmall（index）.color）;

area=area+rectSmall（index）.width*rectSmall（index）.length;

ifindex==1

count1=count1+1;

end

ifindex==2

count2=count2+1;

end

else

flag=-1;

end

end

if（selected（n）.rotation==1）

iflEdge.y+rectSmall（index）.length<=width

Edges（lEdgeId）.y=lEdge.y+rectSmall（index）.length;

flag=1;

figurePlotRotation（lEdge,rectSmall（index）,rectSmall（index）.color）;

area=area+rectSmall（index）.width*rectSmall（index）.length;

ifindex==1

count1=count1+1;

end

ifindex==2

count2=count2+1;

end

else

flag=-1;

end

end

end

end

function[Edges,flag]=HeightFitFirst（Edges,lEdge,lEdgeId,rectSmall）

[~,n]=size（Edges）;

fori=1:

3

if（rectSmall（i）.length

Edges（n+1）.x=Edges（lEdgeId）.x+rectSmall（i）.length;

Edges（n+1）.y=Edges（lEdgeId）.y;

Edges（n+1）.length=Edges（lEdgeId）.length-rectSmall（i）.length;

Edges（lEdgeId）.y=lEdge.y+rectSmall（i）.width;

Edges（lEdgeId）.length=rectSmall（i）.length;

flag=1;

figurePlot（lEdge,rectSmall（i）,rectSmall（i）.color）;

area=area+rectSmall（i）.width*rectSmall（i）.length;

ifi==1

count1=count1+1;

end

ifi==2

count2=count2+1;

end

else

flag=-1;

end

if（flag==1）

break;

end

if（rectSmall（i）.width<=lEdge.length）&&（lEdge.y+rectSmall（i）.length==Edges（lEdgeId-1）.y）

Edges（n+1）.x=Edges（lEdgeId）.x+rectSmall（i）.width;

Edges（n+1）.y=Edges（lEdgeId）.y;

Edges（n+1）.length=Edges（lEdgeId）.length-rectSmall（i）.width;

Edges（lEdgeId）.y=lEdge.y+rectSmall（i）.length;

Edges（lEdgeId）.length=rectSmall（i）.width;

flag=1;

figurePlotRotation（lEdge,rectSmall（i）,rectSmall（i）.color）;

area=area+rectSmall（i）.width*rectSmall（i）.length;

ifi==1

count1=count1+1;

end

ifi==2

count2=count2+1;

end

else

flag=-1;

end

if（flag==1）

break;

end

end

end

function[Edges,flag]=PlaceabelFirst（Edges,lEdge,lEdgeId,rectSmall）

count=1;

[~,m]=size（Edges）;

selected

（1）.index=1;

selected

（1）.area=0;

selected

（1）.rotation=0;

selected

（2）.index=1;

selected

（2）.area=0;

selected

（2）.rotation=0;

selected（3）.index=1;

selected（3）.area=0;

selected（3）.rotation=0;

fori=1:

3

if（rectSmall（i）.length

selected（count）.index=i;

selected（count）.area=rectSmall（i）.length*rectSmall（i）.width;

selected（count）.rotation=0;

count=count+1;

flag=1;

continue;

else

flag=-1;

end

if（rectSmall（i）.width

selected（count）.index=i;

selected（count）.area=rectSmall（i）.length*rectSmall（i）.width;

selected（count）.rotation=1;

count=count+1;

flag=1;

else

flag=-1;

end

end

ifflag==1

n=count-1;

fori=1:

n

forj=i:

n

if（selected（i）.area>selected（j）.area）

tmpSelected=selected（i）;

selected（i）=selected（j）;

selected（j）=tmpSelected;

end

end

end

index=selected（n）.index;

if（selected（n）.rotation==0）

Edges（m+1）.x=lEdge.x+rectSmall（index）.length;

Edges（m+1）.y=lEdge.y;

Edges（m+1）.length=lEdge.length-rectSmall（index）.length;

Edges（lEdgeId）.y=lEdge.y+rectSmall（index）.width;

Edges（lEdgeId）.length=rectSmall（index）.length;

figurePlot（lEdge,rectSmall（index）,rectSmall（index）.color）;

area=area+rectSmall（index）.width*rectSmall（index）.length;

ifindex==1

count1=count1+1;

end

ifindex==2

count2=count2+1;

end

end

if（selected（n）.rotation==1）

Edges（m+1）.x=lEdge.x+rectSmall（index）.width;

Edges（m+1）.y=lEdge.y;

Edges（m+1）.length=lEdge.length-rectSmall（index）.width;

Edges（lEdgeId）.y=lEdge.y+rectSmall（index）.length;

Edges（lEdgeId）.length=rectSmall（index）.width;

figurePlotRotation（lEdge,rectSmall（index）,rectSmall（index）.color）;

area=a