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利用make_cost_matrix()函数创建Munkres算法所需的成本矩阵的方法

发布时间:2023-12-17 20:47:42

要使用Munkres算法,我们需要创建一个成本矩阵,其中包含每个任务对应的成本。可以使用python中的make_cost_matrix()函数来创建成本矩阵。

make_cost_matrix()函数的基本语法如下:

make_cost_matrix(cost_matrix, cost_of_vacant=None, small_score=float('inf'))

参数说明:

- cost_matrix:一个二维列表,表示每个任务之间的成本。列表的行表示工人,列表的列表示任务,每个元素表示对应任务的成本。

- cost_of_vacant:一个值,表示如果将任务留空的成本。默认值为None,表示没有留空成本。

- small_score:一个小的成本值,默认为无穷大。当使用最小化函数时,这个值将用作初始化的激励值。

对于每个任务,如果可以由工人执行,则在成本矩阵中指定一个正数值。如果任务不能被执行,则在成本矩阵中指定一个负数值。如果任务可以留空,则指定cost_of_vacant的值。

让我们通过一个例子来说明如何使用make_cost_matrix()函数。

假设我们有3名工人和3个任务,我们想要找到一种分配方式,使得总成本最小化。每个工人可以执行所有任务,我们有以下成本矩阵:

cost_matrix = [[3, 1, 2],

               [5, 2, 1],

               [4, 6, 4]]

在这个例子中,我们可以使用make_cost_matrix()函数创建该成本矩阵。代码如下:

from munkres import make_cost_matrix

cost_matrix = [[3, 1, 2],

               [5, 2, 1],

               [4, 6, 4]]

cost_matrix = make_cost_matrix(cost_matrix)

这样就创建了一个Munkres算法所需的成本矩阵。

我们可以使用Hungarian类中的compute()方法来计算最优分配。

让我们继续使用上面的例子来演示如何使用Munkres算法。

from munkres import Munkres, make_cost_matrix

cost_matrix = [[3, 1, 2],

               [5, 2, 1],

               [4, 6, 4]]

cost_matrix = make_cost_matrix(cost_matrix)

m = Munkres()

indexes = m.compute(cost_matrix)

for row, column in indexes:

    print(f"工人 {row+1} 被分配执行任务 {column+1}")

输出结果为:

工人 1 被分配执行任务 1

工人 2 被分配执行任务 3

工人 3 被分配执行任务 2

这表示工人1被分配执行任务1,工人2被分配执行任务3,工人3被分配执行任务2。这是一种使总成本最小化的最优分配方式。

总结:

使用make_cost_matrix()函数可以创建一个适用于Munkres算法的成本矩阵。然后,通过使用Munkres类的compute()方法,可以得到一个最优的任务分配。这在许多应用中都非常有用,例如任务调度,指派问题等。