流水线调度最优问题（装配线调度问题）动态规划 O(n)时间（线性时间）C++实现...

水深无声 2022-05-15 13:15 143阅读 0赞

流水线调度最优问题（装配线调度问题）动态规划 O(n)时间（线性时间）

问题描述：有二条流水线，每条流水线都有n个站，流水线1,2站j的处理功能相同，但处理时间可能不同，每个站都有一个处理时间，而且从一条流水线的站j-1到另一条流水线站j有一个消耗时间t1\[j-1\](从流水线1到2）或t2\[j-1\](从流水线2到1)，同一条流水线站j-1到站j的消耗时间忽略不计，物品上每一条流水线有个时间，下每一条流水线也有一个时间。

\--------------------------目标：找出处理物品的最小时间（动态规划问题）-----------------------

// 流水线调度问题.cpp : Defines the entry point for the console application.

\#include "stdafx.h"  
\#include<iostream>  
\#define N 100  
using namespace std;  
typedef int timeType;  
// f1\[j\],f2\[j\]分别存储到流水线1,2站j的最少时间  
//j>=1  
timeType f1\[N\],f2\[N\];  
//l1\[j\],l2\[j\]分别存储到流水线1,2站j是哪一条流水线的站j-1来的  
//j>=2  
int l1\[N\],l2\[N\];  
//存储物品处理的最小时间  
timeType fx;  
//lx存储最后是从哪条流水线流出  
int lx;  
//存储每一个站点的处理时间 a1\[j\]表示流水线1的站点j上的处理时间  
//j>=1  
timeType a1\[N\],a2\[N\];  
//存储转换流水线需要的时间 t1\[j-1\]表示从流水线1站j-1转换到流水线2站j需要的时间  
//j>=2  
timeType t1\[N\],t2\[N\];  
//存储分别物品上流水线1,2的时间  
timeType e1,e2;  
//存储分别物品下流水线1,2的时间  
timeType x1,x2;  
//存储最终的路径  
int line\[N\];  
/\*  
void print\_line(int \*l1,int \* l2,int line,int n)  
\{  
if(n==2)  
\{  
if(line==1)  
\{  
cout<<"line: "<<l1\[n\]<<"station: "<<n-1<<endl;  
line = l1\[n\];  
\}  
else  
\{  
cout<<"line: "<<l2\[n\]<<"station: "<<n-1<<endl;  
line = l2\[n\];  
\}  
\}  
else  
\{  
print\_line(l1,l2,line,n-1);  
cout<<  
\}  
\}  
\*/  
//输出路径，从后往前把路径倒存入到line数组中，然后输出  
void print\_line(int \*l1,int \*l2,int \*line,int lx,int n)  
\{  
int i = lx;  
line\[n\] = lx;  
int j;  
for(j=n;j>1;j--)  
\{  
if(i==1)  
\{  
i = l1\[j\];  
line\[j-1\] = i;  
\}  
else  
\{  
i = l2\[j\];  
line\[j-1\] = i;  
\}  
\}  
for(j=1;j<=n;j++)  
cout<<"line: "<<line\[j\]<<"，station: "<<j<<endl;  
\}  
int \_tmain(int argc, \_TCHAR\* argv\[\])  
\{  
int cases;  
cout<<"请输入案例个数："<<endl;  
cin>>cases;  
while(cases--)  
\{  
//初始化各变量  
memset(f1,0,sizeof(f1));  
memset(f2,0,sizeof(f2));  
memset(l1,0,sizeof(l1));  
memset(l2,0,sizeof(l2));  
memset(a1,0,sizeof(a1));  
memset(a2,0,sizeof(a2));  
memset(t1,0,sizeof(t1));  
memset(t2,0,sizeof(t2));  
memset(line,0,sizeof(line));  
lx=e1=e2=x1=x2=0;  
cout<<"请输入流水线站点个数："<<endl;  
int n;  
cin>>n;  
int i;  
cout<<"请输入上流水线1需要消耗的时间："<<endl;  
cin>>e1;  
cout<<"请输入上流水线2需要消耗的时间："<<endl;  
cin>>e2;  
cout<<"请输入下流水线1需要消耗的时间："<<endl;  
cin>>x1;  
cout<<"请输入下流水线2需要消耗的时间："<<endl;  
cin>>x2;  
cout<<"请输入流水线1每个站点的处理时间："<<endl;  
for(i=1;i<=n;i++)  
cin>>a1\[i\];  
cout<<"请输入流水线2每个站点的处理时间："<<endl;  
for(i=1;i<=n;i++)  
cin>>a2\[i\];  
cout<<"请输入流水线1站点i转换到流水线站2站点i+1消耗时间："<<endl;  
for(i=1;i<n;i++)  
cin>>t1\[i\];  
cout<<"请输入流水线2站点i转换到流水线站1站点i+1消耗时间："<<endl;  
for(i=1;i<n;i++)  
cin>>t2\[i\];  
f1\[1\] = a1\[1\] + e1;  
f2\[1\] = a2\[1\] + e2;  
int j;  
for(j=2;j<=n;j++)  
\{  
if(f1\[j-1\]+a1\[j\]<=f2\[j-1\]+t2\[j-1\]+a1\[j\])  
\{  
f1\[j\] = f1\[j-1\] + a1\[j\];  
l1\[j\] = 1;  
\}  
else  
\{  
f1\[j\] = f2\[j-1\] + t2\[j-1\] + a1\[j\];  
l1\[j\] = 2;  
\}  
if(f2\[j-1\]+a2\[j\]<=f1\[j-1\]+t1\[j-1\]+a2\[j\])  
\{  
f2\[j\] = f2\[j-1\] + a2\[j\];  
l2\[j\] = 2;  
\}  
else  
\{  
f2\[j\] = f1\[j-1\] + t1\[j-1\] + a2\[j\];  
l2\[j\] = 1;  
\}  
\}  
if(f1\[n\]+x1<=f2\[n\]+x2)  
\{  
fx = f1\[n\] + x1;  
lx = 1;  
\}  
else  
\{  
fx = f2\[n\] + x2;  
lx = 2;  
\}  
cout<<"输出路径："<<endl;  
print\_line(l1,l2,line,lx,n);  
cout<<"最少消耗时间为："<<fx<<endl;  
\}  
system("pause");  
return 0;  
\}

\-----------------------------------以下为程序测试：--------------------------------

请输入案例个数：  
1  
请输入流水线站点个数：  
6  
请输入上流水线1需要消耗的时间：  
2  
请输入上流水线2需要消耗的时间：  
4  
请输入下流水线1需要消耗的时间：  
3  
请输入下流水线2需要消耗的时间：  
2  
请输入流水线1每个站点的处理时间：  
7 9 3 4 8 4  
请输入流水线2每个站点的处理时间：  
8 5 6 4 5 7  
请输入流水线1站点i转换到流水线站2站点i+1消耗时间：  
2 3 1 3 4  
请输入流水线2站点i转换到流水线站1站点i+1消耗时间：  
2 1 2 2 1  
输出路径：  
line: 1，station: 1  
line: 2，station: 2  
line: 1，station: 3  
line: 2，station: 4  
line: 2，station: 5  
line: 1，station: 6  
最少消耗时间为：38  
请按任意键继续. . .