【CPLEX教程02】配置Cplex的Java环境以及API说明

简介: 【CPLEX教程02】配置Cplex的Java环境以及API说明

00 前言


因为小编一般用的C++和Java比较多,而且现在开发大型算法用这类面向对象的编程语言也方便得多。基于上面的种种考虑,加上时间和精力有限,所以就暂时只做C++和Java的详细教程辣。关于matlab和python的也许后续会补上的吧。


然后在开始之前,照例先把环境给配置好。那么就先配置java的环境吧。


01 添加环境变量


前面已经说了怎么下载和安装cplex了,如图:


微信图片_20220421162755.jpg


确保已经安装上这个版本,我们才能开始下一步的工作。

02 将CPLEX库导入ECIPLSE


java小编一般用的ide是eclipse,就配置一下关于eclipse的。其他的开发环境请大家自行设置哈。


新建一个工程,添加一个package,添加一个带main函数的类。代码先别写。


微信图片_20220421162759.jpg


在项目右键,选择build path -> Configure Build Path……


微信图片_20220421162801.jpg


找到Libraries->Add External JARs……,然后定位到\lib这个文件夹,把cplex.jar给添加进去。


微信图片_20220421162819.jpg微信图片_20220421162804.jpg


到这一步还不行,还需要把CPLEX的动态运行库给添加进去,好让java程序运行的时候能够找到。

具体做法是:在项目右键,选择build path -> Configure Build Path……,找到Libraries,点开JRE System Library,在Native library location那里点edit,把cplex下的\bin\x64_win64文件夹给添加进去。

这里面有程序运行所需要动态库。



03 求解一个简单的模型


一个简单的线性规划问题:


微信图片_20220421162822.png

把下面代码复制进main函数里面:


try {
      IloCplex cplex = new IloCplex(); // creat a model
      double[] lb = {0.0, 0.0, 0.0};
      double[] ub = {40.0, Double.MAX_VALUE, Double.MAX_VALUE};
      IloNumVar[] x = cplex.numVarArray(3, lb, ub);
      double[] objvals = {1.0, 2.0, 3.0};
      cplex.addMaximize(cplex.scalProd(x, objvals));
      double[] coeff1 = {-1.0, 1.0, 1.0};
      double[] coeff2 = {1.0, -3.0, 1.0};
      cplex.addLe(cplex.scalProd(x, coeff1), 20.0);
      cplex.addLe(cplex.scalProd(x, coeff2), 30.0);
      if (cplex.solve()) {
        cplex.output().println("Solution status = " + cplex.getStatus());
        cplex.output().println("Solution value = " + cplex.getObjValue());
        double[] val = cplex.getValues(x);
        for (int j = 0; j < val.length; j++)
          cplex.output().println("x" + (j+1) + "  = " + val[j]);
      }
      cplex.end();
    } catch (IloException e) {
      System.err.println("Concert exception caught: " + e);
    }


点击运行,出现下面的结果就成功啦:


微信图片_20220421162824.jpg


最后,如果提示找不到build path ,share libraries什么的,请确保第一步配置正确!至此,我们已经能愉快使用cplex啦。


04 API说明[1]


cplex的java程序整体框架一般如下:


try {
    } catch (IloException e) {
      System.err.println("Concert exception caught: " + e);
    }


1. 使用 IloCplex 类新建一个 cplex 类。

2. 使用 IloNumVar 定义求解变量。

3. 使用 addMaximize 或addMinimize 定义求解目标。

4. 使用 addLe 添加约束条件.

5. 使用 solve() 方法求解。

6. 使用 IloNumExpr 定义中间变量。


cplex 的 java api 不支持加减乘除符号,加必须用 sum 方法, 减必须用 diff 方法, 乘除必须用 prod 方法。




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