二维下料matlab,二维下料问题剩余矩形算法的MATLAB实现

Bertha 。 2023-01-13 10:40 203阅读 0赞

题主大四，在做二维下料问题的蚁群算法求解，基本思路是分两步走，通过蚁群算法得出工件序列，再用剩余矩形算法进行工件排列。由于编程基础薄弱，在网上搜索到河海大学段付谋同学关于剩余矩形算法的论文，研读两日，但还是不得要义，主要是从刚开始i=1就走不下去了，希望各位朋友帮忙理解下算法的大致思路，万分感谢。

不理解的代码位置已用红色标出，再次感谢。

代码如下：

size=zeros(25,2);%表示小矩形的尺寸.M(i,1)、M(i,2)分别表示序号为 i 的小矩形的宽和高.

D=zeros(25,2);%排样方案数组.D(i,1)、D(i,2)分别表示第i个矩形的序号以及r(i).

rest=zeros(50,4);%剩余矩形数组.记录每个矩形的左下角坐标(x,y)、宽和高.

A=zeros(25,4);%记录数组(记录每个矩形件在样板上的位置).

%初始值均为零。(zeros)

size=\[12,6;4,7;6,7;10,2;2,5;6,4;4,2;4,6;7,9;4,5;6,4;4,6;6,3;4,5;2,4;8,4;8,6;8,3;6,3;2,6;8,2;3,5;2,5;3,4;2,4;\];%小矩形件的尺寸.

P1=zeros(1,25);P2=zeros(1,25);P3=zeros(1,25);

R1=zeros(1,25);R2=zeros(1,25);R3=zeros(1,25);

P1=\[4,2,1,3,6,5,7,9,8,10,11,12,14,13,19,15,18,17,20,16,21,22,24,23,25\];

R1=\[1,1,1,1,1,1,1,1,1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1\];

P2=\[10,5,1,13,23,24,22,8,14,4,7,25,11,19,6,2,16,20,18,9,17,3,12,15,21\];

R2=\[ 0,1,1, 1, 0, 1, 1,0, 1,1,1, 0, 0, 1,1,1, 0, 1, 0,0, 0,1, 1, 0, 0\];

P3=\[23,21,20,16,17,2,24,25,9,3,5,8,22,14,15,18,7,6,10,19,4,12,11,13,1\];

R3=\[0, 0, 1, 0, 1,1, 0, 0,0,1,0,1, 0, 0, 0, 1,0,1, 1, 0,1, 0, 1, 0,0\];

D1=\[P1',R1'\];D2=\[P2',R2'\];D3=\[P3',R3'\];%至此，数据初始化完毕

D=D3;     %选择排样方案.

w=zeros(25,1);h=zeros(25,1);%矩形件的宽和高

N=1;  %N是剩余矩形的个数.

rest(1,:)=\[0,0,15,60\];%样板的尺寸设为：宽15，高60.

H=0;% 占用高度，用来求样板利用率.

for i=1:25 %矩形件i的宽和高

w(i)=size(D(i,1),1+D(i,2));h(i)=size(D(i,1),2-D(i,2));

end

re=zeros(30,4);

for i=1:25  %放置25个矩形件

%i=3;

n=1;j=0;

while n<=N  %求能包含小矩形件的剩余矩形 re，j表示个数.

if rest(n,3)>=w(i)&&rest(n,4)>=h(i)

j=j+1;re(j,:)=rest(n,:);

end

n=n+1;

end

k=2;

while k<=j %求用到的剩余矩形(放在re的第一行)，根据BL条件.

if re(k,2)

re(1,:)=re(k,:);

end

k=k+1;

end

A(i,1)=re(1,1); A(i,2)=re(1,2);A(i,3)=w(i);A(i,4)=h(i);%第i个矩形件的位置信息

if H

H=(A(i,2)+A(i,4));

end

%剩余矩形数组的处理更新.N A(i,)

%%从这里开始不理解了，当i=1时 ，A(i,：)=rest(n,：)，那么以下if都不成立啊？

n=1;Now=N;

while n<=Now;

m=0;

k=N+1;         %

if (A(i,2)>rest(n,2))&&(A(i,2)rest(n,1))

N=N+1;

rest(k,1)=rest(n,1);rest(k,2)=rest(n,2);

rest(k,3)=rest(n,3);rest(k,4)=A(i,2)-rest(n,2);

k=k+1;m=1;

end

if rest(n,1)+rest(n,3)>A(i,1)+A(i,3)&&A(i,1)+A(i,3)>rest(n,1)&&(A(i,2)rest(n,2))

N=N+1;

rest(k,1)=A(i,1)+A(i,3);rest(k,2)=rest(n,2);

rest(k,3)=rest(n,1)+rest(n,3)-A(i,1)-A(i,3);

rest(k,4)=rest(n,4);

k=k+1;m=1;

end

if A(i,1)>rest(n,1)&&(A(i,1)rest(n,2))

N=N+1;

rest(k,1)=rest(n,1);rest(k,2)=rest(n,2);

rest(k,4)=rest(n,4);rest(k,3)=A(i,1)-rest(n,1);

k=k+1;m=1;

end

if rest(n,2)+rest(n,4)>A(i,2)+A(i,4)&&A(i,2)+A(i,4)>rest(n,2)&&(A(i,1)rest(n,1))

N=N+1;

rest(k,2)=A(i,2)+A(i,4);rest(k,1)=rest(n,1);

rest(k,4)=rest(n,2)+rest(n,4)-A(i,2)-A(i,4);

rest(k,3)=rest(n,3);

k=k+1;m=1;

end

if m==0

n=n+1;

else

rest(n,:)=\[\];N=N-1;Now=Now-1;rest(50,:)=0;%删除要注意！

end

end  %求出剩余矩形数组，下面要对其进行整理.

n=1;m=0;

while n<=N

k=i+1;

while k<=25

if (rest(n,3)>=w(k)&&rest(n,4)>=h(k))

m=1;break;

else

k=k+1;%

end

if m==1

n=n+1;

else

N=N-1;rest(n,:)=\[\];rest(50,:)=0;

%删去面积为零的或已无法排下所剩的任何一个矩形件的剩余矩形

end

n=1;

while n<=N

k=1;

while k

if rest(n,1)>=rest(k,1)&&rest(n,2)>=rest(k,2)&&rest(n,1)+rest(n,3)<=rest(k,1)+rest(k,3)&&rest(n,2)+rest(n,4)<=rest(k,2)+rest(k,4)

if n~=k

N=N-1;m=1;

rest(n,:)=\[\];rest(50,:)=0;%删去被包含的剩余矩形

break;

else

k=k+1;m=0;

end

else

k=k+1;m=0;

end

if m==0

n=n+1;

end

end  %

end

%下面进行制图

rectangle('position',\[0,0,15,60\]);axis equal;

hold on;

x=zeros(1,25);y=zeros(1,25);

for i=1:25

if A(i,3)>0&&A(i,4)>0

rectangle('position',A(i,:),'facecolor','g');

end

x(1,i)=A(i,1)+A(i,3)/2;y(1,i)=A(i,2)+A(i,4)/2;

end

text(x,y,num2str(D(:,1)));

hold off;

%求板材利用率.

a='%';

fprintf('板材的利用率为：\\n %f %s \\n',4000/H,a);

end

二维下料matlab,二维下料问题剩余矩形算法的MATLAB实现

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