JAVA實(shí)現(xiàn)雙邊決策的示例
現(xiàn)實(shí)生活中存在很多問題,比如商品買賣如何實(shí)現(xiàn)商家利潤最大化?大學(xué)生招生錄取如何實(shí)現(xiàn)整體效果最好?病人醫(yī)生如何實(shí)現(xiàn)整體服務(wù)水平最高等?這些我們都可以把他統(tǒng)一的轉(zhuǎn)化為雙邊決策問題。下面先說說自己對(duì)雙邊決策的理解。
雙邊決策——個(gè)人理解
為了幫助大家理解,我用一個(gè)簡(jiǎn)單的例子介紹什么是雙邊決策,加入現(xiàn)在市場(chǎng)上有10位顧客,分別為A0、A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9,市場(chǎng)上有是個(gè)商品,分別為B0、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9,現(xiàn)在要求要把這10個(gè)商品分別分給這10位顧客,要求整體的滿意程度最高,當(dāng)然每位顧客對(duì)每個(gè)商品的打分是不一樣的,加入M位顧客對(duì)N件商品的滿意度為AMBN,那么如何分配這些商品才能使整體的滿意度最高?像這個(gè)為題就是一個(gè)雙邊決策問題。
算法介紹
目前關(guān)于雙邊決策的實(shí)現(xiàn)算法有很多,下面就介紹一種自己想到的(如有雷同,純屬巧合),這個(gè)算法是基于之前自己寫的一篇遺傳算法的文章想到的。自己這個(gè)算法要求顧客和商品的數(shù)目必須一致,并且是一對(duì)一的關(guān)系,如果數(shù)目不一致或者是一對(duì)N(N是一個(gè)具體值)的時(shí)候,我們可以通過構(gòu)建虛擬的商品(顧客)來使用這個(gè)算法,下面我就簡(jiǎn)單介紹下算法思想:
1)我們首先選取一個(gè)分配方案,這里我們不防假定初始的分配方案就是M件商品分給M位顧客;
2)我們將比較步長step設(shè)置為1;
3)判斷step是否超過數(shù)組長度,如果超過結(jié)束算法,如果沒超過繼續(xù)執(zhí)行下一步;
4)比較step步長下的兩位顧客,假設(shè)將他們的分配方案對(duì)調(diào),如果對(duì)調(diào)之后的滿意度大于對(duì)調(diào)前的滿意度就進(jìn)行對(duì)調(diào),否則保持原樣,將比較位往后移動(dòng)一位繼續(xù)進(jìn)行第4)步;
5)該步長step下已經(jīng)沒有可以對(duì)調(diào)的分配方案,將步長step加1;
6)跳到第3)步繼續(xù)執(zhí)行。
在上述算法描述中,我們重點(diǎn)介紹下第4)步,這里我們假設(shè)第1位顧客分配的商品是1號(hào)商品,第2位顧客分配的商品是2號(hào)商品,他們對(duì)商品的滿意度分別為A1B1、A2B2,這時(shí)這兩個(gè)顧客的總體滿意度為SCORE1=A1B1+A2B2,這里我們將他們的分配方案對(duì)調(diào),也就是第1位顧客分配的商品是2號(hào)商品,第2位顧客分配的商品是1號(hào)商品,這時(shí)候他們對(duì)商品的滿意度分別為A1B2、A2B1,這兩個(gè)顧客的整體滿意度為SCORE2=A1B2+A2B1,如果SCORE1小于SCORE2,那么我們就改變分配策略,否則保持原來的分配策略。
Java代碼分析
對(duì)于上面的介紹也許并不是太具體,或者并不知道用JAVA如何實(shí)現(xiàn),下面我們就對(duì)如何實(shí)現(xiàn)做拆解:
1)在寫算法的時(shí)候,我們首先需要定義一些常量、保存分配方案等:
public class TwoSidedDecision { private int num = 10;//個(gè)體數(shù)目 private boolean maxFlag = true;//是否求最大值 private int[][] scoreArray;//AB之間的互評(píng)得分 private int[] decisionArray;//A選擇B的方式 }
這里有一個(gè)maxFlag屬性,他的作用是用來標(biāo)識(shí)我們的雙邊決策是要取最大值還是要取最小值,true表示最大值,false表示最小值;num用來標(biāo)識(shí)個(gè)體的個(gè)數(shù),scoreArray數(shù)組用來表示用戶對(duì)商品的滿意度,decisionArray用來保存商品的分配方案,decisionArray[0]表示編號(hào)為0的顧客分配的商品是decisionArray[0];
2)在運(yùn)行算法之前,我們需要設(shè)置個(gè)體數(shù)目
public void setNum(int num) { if (num < 1) { System.out.println("num must be greater than 0"); return; } this.num = num; }
3)顧客對(duì)商品進(jìn)行滿意度打分并確定初始分配方案
public void setScoreArray(int[][] scoreArray) { if (scoreArray == null) { System.out.println("scoreArray is null"); } if (!(scoreArray.length == num && scoreArray[0].length == num)) { System.out.println("scoreArray`s must be " + num); } this.scoreArray = scoreArray; decisionArray = new int[num]; //初始決策,對(duì)角線 for (int i = 0; i < num; i++) { decisionArray[i] = i; } decision(); }
4)然后進(jìn)行算法描述中的第4)步,確認(rèn)分配方案是否對(duì)調(diào)
private boolean compare(int stepSize) { for (int i = 0; i < num - stepSize; i++) { int a1 = i; int a2 = i + stepSize; int b1 = decisionArray[a1]; int b2 = decisionArray[a2]; //原始兩個(gè)得分之和 int score1 = scoreArray[a1][b1] + scoreArray[a2][b2]; int between1 = Math.abs(scoreArray[a1][b1] - scoreArray[a2][b2]); //交換后的兩個(gè)得分之和 int score2 = scoreArray[a1][b2] + scoreArray[a2][b1]; int between2 = Math.abs(scoreArray[a1][b2] - scoreArray[a2][b1]); if (maxFlag) { //最后的得分最大 if (score1 <= score2) {//交換后的分?jǐn)?shù)不小于交換前的 //交換后的分?jǐn)?shù)大于交換前的或者交換后的差值大于交換前的 if (score1 < score2 || between2 > between1) { decisionArray[a1] = b2; decisionArray[a2] = b1; return true; } } } else { //最后的得分最小 if (score1 >= score2) {//交換后的分?jǐn)?shù)不小于交換前的 //交換后的分?jǐn)?shù)大于交換前的或者交換后的差值大于交換前的 if (score1 > score2 || between2 > between1) { decisionArray[a1] = b2; decisionArray[a2] = b1; return true; } } } } return false; }
這個(gè)方法的返回值是確認(rèn)該步長下是否發(fā)生對(duì)調(diào),如果該步長沒有發(fā)生對(duì)調(diào),我們可以進(jìn)行下一個(gè)步長的比較。這樣就完成了雙邊決策算法,下面我們看一下測(cè)試結(jié)果。
運(yùn)行結(jié)果
最大值測(cè)試
最小值測(cè)試
完整代碼
/** *@Description: 雙邊匹配決策算法 */ package com.lulei.twosided.matching.decisionmaking; import com.lulei.util.JsonUtil; public class TwoSidedDecision { private int num = 10;//個(gè)體數(shù)目 private boolean maxFlag = true;//是否求最大值 private int[][] scoreArray;//AB之間的互評(píng)得分 private int[] decisionArray;//A選擇B的方式 public boolean isMaxFlag() { return maxFlag; } public void setMaxFlag(boolean maxFlag) { this.maxFlag = maxFlag; } /** * @return * @Author:lulei * @Description: 獲得最后的決策 */ public int[] getDecisionArray() { return decisionArray; } /** * @return * @Author:lulei * @Description: 獲取決策的評(píng)分 */ public int getScoreSum() { int sum = 0; for (int i = 0; i < num; i++) { sum += scoreArray[i][decisionArray[i]]; } return sum; } /** * @param num * @Author:lulei * @Description: 設(shè)置雙邊決策個(gè)體個(gè)數(shù) */ public void setNum(int num) { if (num < 1) { System.out.println("num must be greater than 0"); return; } this.num = num; } /** * @param scoreArray * @Author:lulei * @Description: 設(shè)置A類個(gè)體與B類個(gè)體間的評(píng)價(jià) */ public void setScoreArray(int[][] scoreArray) { if (scoreArray == null) { System.out.println("scoreArray is null"); } if (!(scoreArray.length == num && scoreArray[0].length == num)) { System.out.println("scoreArray`s must be " + num); } this.scoreArray = scoreArray; decisionArray = new int[num]; //初始決策,對(duì)角線 for (int i = 0; i < num; i++) { decisionArray[i] = i; } decision(); } /** * @Author:lulei * @Description: 計(jì)算最優(yōu)決策 */ private void decision() { if (scoreArray == null || decisionArray == null) { System.out.println("please init scoreArray"); } for (int stepSize = 1; stepSize < num; stepSize++) { //特定步長下的交換 while (compare(stepSize)); } } /** * @param stepSize * @return * @Author:lulei * @Description: 特定步長比較,返回值確認(rèn)是否發(fā)生交換 */ private boolean compare(int stepSize) { for (int i = 0; i < num - stepSize; i++) { int a1 = i; int a2 = i + stepSize; int b1 = decisionArray[a1]; int b2 = decisionArray[a2]; //原始兩個(gè)得分之和 int score1 = scoreArray[a1][b1] + scoreArray[a2][b2]; int between1 = Math.abs(scoreArray[a1][b1] - scoreArray[a2][b2]); //交換后的兩個(gè)得分之和 int score2 = scoreArray[a1][b2] + scoreArray[a2][b1]; int between2 = Math.abs(scoreArray[a1][b2] - scoreArray[a2][b1]); if (maxFlag) { //最后的得分最大 if (score1 <= score2) {//交換后的分?jǐn)?shù)不小于交換前的 //交換后的分?jǐn)?shù)大于交換前的或者交換后的差值大于交換前的 if (score1 < score2 || between2 > between1) { decisionArray[a1] = b2; decisionArray[a2] = b1; return true; } } } else { //最后的得分最小 if (score1 >= score2) {//交換后的分?jǐn)?shù)不小于交換前的 //交換后的分?jǐn)?shù)大于交換前的或者交換后的差值大于交換前的 if (score1 > score2 || between2 > between1) { decisionArray[a1] = b2; decisionArray[a2] = b1; return true; } } } } return false; } public static void main(String[] args) { int[][] scoreArray = { {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}, {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0}, {2,3,4,5,6,7,8,9,0,1}, {3,4,5,6,7,8,9,0,1,2}, {4,5,6,7,8,9,0,1,2,3,}, {5,6,7,8,9,0,1,2,3,4}, {6,7,8,9,0,1,2,3,4,5}, {7,8,9,0,1,2,3,4,5,6}, {8,9,0,1,2,3,4,5,6,7}, {9,0,1,2,3,4,5,6,7,8}}; TwoSidedDecision test = new TwoSidedDecision(); test.setNum(10); test.setMaxFlag(false); test.setScoreArray(scoreArray); System.out.println("最優(yōu)決策"); System.out.println(JsonUtil.parseJson(test.getDecisionArray())); System.out.println("決策得分"); System.out.println(test.getScoreSum()); } }
以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
相關(guān)文章
Spring應(yīng)用拋出NoUniqueBeanDefinitionException異常的解決方案
這篇文章介紹了解決org.springframework.beans.factory.NoUniqueBeanDefinitionException異常的一些解決方案,從這些解決方案可以看出Spring框架的設(shè)計(jì)精妙,遇見此問題的朋友可以參考下該解決方案2021-06-06如何將SpringBoot項(xiàng)目打成?war?包并部署到Tomcat
這篇文章主要介紹了如何將SpringBoot項(xiàng)目?打成?war?包?并?部署到?Tomcat,當(dāng)前環(huán)境是windows,tomcat版本是8.5采用的springboot版本是2.2.3,本文結(jié)合實(shí)例代碼給大家詳細(xì)講解需要的朋友可以參考下2022-11-11spring boot整合log4j2及MQ消費(fèi)處理系統(tǒng)日志示例
這篇文章主要為大家介紹了spring boot整合log4j2及MQ消費(fèi)處理系統(tǒng)日志的示例過程,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步2022-03-03spring實(shí)現(xiàn)靜態(tài)注入(類或者屬性)操作示例
這篇文章主要為大家介紹了spring實(shí)現(xiàn)靜態(tài)注入(類或者屬性)操作示例詳解,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪2023-07-07java教程之java程序編譯運(yùn)行圖解(java程序運(yùn)行)
最近重新復(fù)習(xí)了一下java基礎(chǔ),在使用javap的過程中遇到了一些問題,這里便講講對(duì)于一個(gè)類文件如何編譯、運(yùn)行、反編譯的。也讓自己加深一下印象2014-03-03Kotlin基礎(chǔ)教程之dataclass,objectclass,use函數(shù),類擴(kuò)展,socket
這篇文章主要介紹了Kotlin基礎(chǔ)教程之dataclass,objectclass,use函數(shù),類擴(kuò)展,socket的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下2017-05-05Spring純注解開發(fā)模式讓開發(fā)簡(jiǎn)化更簡(jiǎn)化
Spring3.0引入了純注解開發(fā)的模式,框架的誕生是為了簡(jiǎn)化開發(fā),那注解開發(fā)就是簡(jiǎn)化再簡(jiǎn)化。Spring的特性在整合MyBatis方面體現(xiàn)的淋漓盡致哦2022-08-08SpringBoot使用JDBC獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)方法
這篇文章主要介紹了SpringBoot使用JDBC獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)方法,JDBC與數(shù)據(jù)庫建立連接、發(fā)送 操作數(shù)據(jù)庫的語句并處理結(jié)果,小編覺得挺不錯(cuò)的,現(xiàn)在分享給大家,也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過來看看吧2019-03-03