使用Python中的Munkres库和make_cost_matrix()函数解决指派问题
Munkres库(也被称为匈牙利算法或Kuhn-Munkres算法)是一个用于解决最优指派问题的Python库。在最优指派问题中,我们需要在两个集合之间建立 匹配。一个常见的例子是在多个工作人员和多个任务之间进行 的任务分配。
Munkres库提供了一种称为make_cost_matrix()的函数,用于创建一个指派问题的成本矩阵。这个函数需要一个二维列表作为输入,其中每个元素是两个集合之间的某种成本或距离的度量。
下面是使用Munkres库和make_cost_matrix()函数解决最优指派问题的一个例子:
首先,我们需要安装Munkres库。使用下面的命令在终端中安装Munkres库:
pip install munkres
然后,在Python脚本中导入所需的库和函数:
from munkres import Munkres, make_cost_matrix
接下来,我们创建一个二维列表作为指派问题的成本矩阵。让我们考虑一个简单的例子,有三个工作人员和三个任务,每个工作人员和任务之间的成本如下:
cost_matrix = [[5, 9, 1],
[10, 3, 2],
[8, 7, 4]]
我们使用make_cost_matrix()函数将上面的列表转换为指派问题的成本矩阵:
cost_matrix = make_cost_matrix(cost_matrix, lambda cost: sys.maxsize - cost)
在上面的代码中,我们使用lambda函数将成本矩阵的元素转换为sys.maxsize减去该元素的值。这是因为Munkres算法解决的是最小化问题,所以我们需要将成本转换为最大值。
接下来,我们使用Munkres类来解决指派问题并获取最优的任务分配:
m = Munkres()
indexes = m.compute(cost_matrix)
最后,我们可以打印最优的任务分配:
for row, column in indexes:
print('Assign worker {} to task {}'.format(row+1, column+1))
在上面的代码中,我们遍历索引列表并打印每个分配的工作人员和任务编号。需要注意的是,我们在打印行和列时将其增加了1,因为索引从0开始。
上面的例子演示了如何使用Python中的Munkres库和make_cost_matrix()函数解决最优指派问题。你可以根据自己的需求,使用适当的成本矩阵来解决实际问题。这个库提供了一种快速而有效的方法,可以处理较大规模的问题,并找到 的任务分配方案。
