[Jsprit]Jsprit学习笔记-一个简单的示例

本文主要是介绍[Jsprit]Jsprit学习笔记-一个简单的示例，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

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示例代码

public class SimpleExample {public static void main(String[] args) {/** some preparation - create output folder*/File dir = new File("output");// if the directory does not exist, create itif (!dir.exists()) {System.out.println("creating directory ./output");boolean result = dir.mkdir();if (result) System.out.println("./output created");}/** get a vehicle type-builder and build a type with the typeId "vehicleType" and one capacity dimension, i.e. weight, and capacity dimension value of 2*/final int WEIGHT_INDEX = 0;VehicleTypeImpl.Builder vehicleTypeBuilder = VehicleTypeImpl.Builder.newInstance("vehicleType").addCapacityDimension(WEIGHT_INDEX, 2);VehicleType vehicleType = vehicleTypeBuilder.build();/** get a vehicle-builder and build a vehicle located at (10,10) with type "vehicleType"*/Builder vehicleBuilder = VehicleImpl.Builder.newInstance("vehicle");vehicleBuilder.setStartLocation(Location.newInstance(10, 10));vehicleBuilder.setType(vehicleType);VehicleImpl vehicle = vehicleBuilder.build();/** build services at the required locations, each with a capacity-demand of 1.*/Service service1 = Service.Builder.newInstance("1").addSizeDimension(WEIGHT_INDEX, 1).setLocation(Location.newInstance(5, 7)).build();Service service2 = Service.Builder.newInstance("2").addSizeDimension(WEIGHT_INDEX, 1).setLocation(Location.newInstance(5, 13)).build();Service service3 = Service.Builder.newInstance("3").addSizeDimension(WEIGHT_INDEX, 1).setLocation(Location.newInstance(15, 7)).build();Service service4 = Service.Builder.newInstance("4").addSizeDimension(WEIGHT_INDEX, 1).setLocation(Location.newInstance(15, 13)).build();VehicleRoutingProblem.Builder vrpBuilder = VehicleRoutingProblem.Builder.newInstance();vrpBuilder.addVehicle(vehicle);vrpBuilder.addJob(service1).addJob(service2).addJob(service3).addJob(service4);VehicleRoutingProblem problem = vrpBuilder.build();/** get the algorithm out-of-the-box.*/VehicleRoutingAlgorithm algorithm = Jsprit.createAlgorithm(problem);/** and search a solution*/Collection<VehicleRoutingProblemSolution> solutions = algorithm.searchSolutions();/** get the best*/VehicleRoutingProblemSolution bestSolution = Solutions.bestOf(solutions);new VrpXMLWriter(problem, solutions).write("output/problem-with-solution.xml");SolutionPrinter.print(problem, bestSolution, SolutionPrinter.Print.VERBOSE);/** plot*/new Plotter(problem,bestSolution).plot("output/plot.png","simple example");/*render problem and solution with GraphStream*/new GraphStreamViewer(problem, bestSolution).labelWith(Label.ID).setRenderDelay(200).display();}}

代码解读
这段代码是一个 Java 程序，它演示了如何使用 Jsprit 库来解决一个简单的车辆路径问题（VRP）。以下是程序的主要步骤：

创建输出目录：如果不存在 output 目录，则创建它。
定义车辆类型：创建一个具有特定类型标识 "vehicleType" 和一个容量维度（重量）为 2 的车辆类型。
定义车辆：创建一个位于坐标 (10,10) 的车辆，使用上面定义的车辆类型。
定义服务：创建四个服务（客户地点），每个服务都有一个容量需求为 1。
构建问题实例：使用 VehicleRoutingProblem.Builder 构建 VRP 实例，将车辆和服务添加到问题中。
选择算法：使用 Jsprit 提供的默认算法来搜索解决方案。
搜索解决方案：运行算法并获取一系列解决方案。
选择最佳解决方案：从搜索到的解决方案中选择最佳（成本最低）的解决方案。
输出问题和解决方案：使用 VrpXMLWriter 将问题和解决方案写入 XML 文件。
打印解决方案详情：使用 SolutionPrinter 打印最佳解决方案的详细信息。
绘制解决方案：使用 Plotter 绘制解决方案的图形表示，并保存到文件。
使用 GraphStream 可视化：使用 GraphStreamViewer 显示问题和解决方案的动态可视化。

以下是代码中关键类的简要说明：

VehicleTypeImpl：车辆类型的实现。
VehicleImpl：车辆的实现。
Service：服务或客户请求的实现。
VehicleRoutingProblem.Builder：构建 VRP 问题的构建器。
VehicleRoutingAlgorithm：用于搜索 VRP 问题解决方案的算法。
Solutions：提供解决方案工具方法的类。
VrpXMLWriter：用于将 VRP 问题和解决方案写入 XML 文件的工具。
SolutionPrinter：用于打印解决方案的类。
Plotter：用于绘制解决方案的图形表示的类。
GraphStreamViewer：用于动态显示问题和解决方案的 GraphStream 可视化工具。

这个示例程序提供了一个基本的框架，展示了如何使用 Jsprit 解决 VRP 问题，并提供了一些基本的可视化和输出选项。
核心部分
1、创建车辆类型

VehicleTypeImpl.Builder vehicleTypeBuilder = VehicleTypeImpl.Builder.newInstance("vehicleType").addCapacityDimension(0, 2);
VehicleType vehicleType = vehicleTypeBuilder.build();

2、创建1个车辆

Builder vehicleBuilder = VehicleImpl.Builder.newInstance("vehicle");
vehicleBuilder.setStartLocation(Location.newInstance(10, 10));
vehicleBuilder.setType(vehicleType);
VehicleImpl vehicle = vehicleBuilder.build();

3、创建多辆车

        int nuOfVehicles = 4;int capacity = 80;Coordinate firstDepotCoord = Coordinate.newInstance(20, 20);Coordinate second = Coordinate.newInstance(30, 40);Coordinate third = Coordinate.newInstance(50, 30);Coordinate fourth = Coordinate.newInstance(60, 50);int depotCounter = 1;for (Coordinate depotCoord : Arrays.asList(firstDepotCoord, second, third, fourth)) {for (int i = 0; i < nuOfVehicles; i++) {VehicleTypeImpl vehicleType = VehicleTypeImpl.Builder.newInstance(depotCounter + "_type").addCapacityDimension(0, capacity).setCostPerDistance(1.0).build();VehicleImpl vehicle = VehicleImpl.Builder.newInstance(depotCounter + "_" + (i + 1) + "_vehicle").setStartLocation(Location.newInstance(depotCoord.getX(), depotCoord.getY())).setType(vehicleType).build();vrpBuilder.addVehicle(vehicle);}depotCounter++;}}

4、创建1个服务的对象

 Service service1 = Service.Builder.newInstance("1").addSizeDimension(WEIGHT_INDEX, 1).setLocation(Location.newInstance(5, 7)).build();

5、创建多个服务对象

vrpBuilder.addJob(Service.Builder.newInstance("1").addSizeDimension(0, 18).setLocation(Location.newInstance(22, 22)).build());
vrpBuilder.addJob(Service.Builder.newInstance("2").addSizeDimension(0, 26).setLocation(Location.newInstance(36, 26)).build());

6、封装vrp问题

VehicleRoutingProblem.Builder vrpBuilder = VehicleRoutingProblem.Builder.newInstance();
vrpBuilder.addVehicle(vehicle);
vrpBuilder.addJob(service1).addJob(service2).addJob(service3).addJob(service4);VehicleRoutingProblem problem = vrpBuilder.build();

7、选择算法

VehicleRoutingAlgorithm algorithm = Jsprit.createAlgorithm(problem);

8、算法求解

		/** and search a solution*/Collection<VehicleRoutingProblemSolution> solutions = algorithm.searchSolutions();/** get the best*/VehicleRoutingProblemSolution bestSolution = Solutions.bestOf(solutions);