实际问题应用逻辑|于Java简要的箱子放盒子的问题解决实际问题|Java|Java

最近工作中需要处理一个实际问题就是大箱子装小盒子的问题，写这篇文章需要解决的实际问题就是大容器装小东西的问题。例如仓库中货位装载SKU 车厢里面装载快递包裹。
以下代码实现比较粗糙，实际过程中就是为了计算一个箱子中能装多少东西
前提条件
1、自己校验完最长比较，即小东西的 L（length）、W(width)、 H（height）最大值不能超过大容器的LWH, 本文只讨论立体箱子问题杠精读到这里就可以去逛其他帖子了，避免浪费你宝贵的时间。
大箱子小盒子基本属性类
CountBox

@Data @AllArgsConstructor public class CountBox {private Integer length; private Integer width; private Integer height; public Double getVol() { return (double) this.length*this.width*this.height; } }

对于计算结合前人的计算方法计算了一个朴素的算法得到的结果不一定对后面读者有更好的方式，请留言让鄙人改进以更好的适应
具体的方法类（可能个人习惯了Java 或者Spring 的注入特性的习惯，公共的方法就抽象出来做某一类业务或者某一种方法）

@Slf4j public class CountUtils {/** * 朴素计算(不计算之前已经装了的体积) 大箱子能装多少个小箱子 * @param maxBox * @param minBox * @return * 原理是： * nx < X * ny < Y * nz < Z * 交换 XYZ 比较顺序来计算各种方法最多能放多少个取整乘积最大值就是可放置的最多个数（朴素算法） */ public Integer toCount(CountBox maxBox,CountBox minBox) { int a = ( (maxBox.getLength() / minBox.getLength()) * (maxBox.getWidth() / minBox.getWidth()) * (maxBox.getHeight() / minBox.getHeight()) ); int b = ( (maxBox.getLength() / minBox.getLength()) * (maxBox.getWidth() / minBox.getHeight()) * (maxBox.getHeight() / minBox.getWidth()) ); int c = ( (maxBox.getLength() / minBox.getWidth()) * (maxBox.getWidth() / minBox.getLength()) * (maxBox.getHeight() / minBox.getHeight()) ); int d = ( (maxBox.getLength() / minBox.getWidth()) * (maxBox.getWidth() / minBox.getHeight()) * (maxBox.getHeight() / minBox.getLength()) ); int e = ( (maxBox.getLength() / minBox.getHeight()) * (maxBox.getWidth() / minBox.getLength()) * (maxBox.getHeight() / minBox.getWidth()) ); int f = ( (maxBox.getLength() / minBox.getHeight()) * (maxBox.getWidth() / minBox.getWidth()) * (maxBox.getHeight() / minBox.getLength()) ); List capacitiesList = new ArrayList<>(); Stream.of(a, b, c, d, e, f).forEach(x -> capacitiesList.add(x)); return PrimeSortUtils.getMaxNumberFromArray(capacitiesList); }/** * 比较适用的现实的常规方法计算前容器已完成了多少体积 * @param maxBox 大箱子 * @param minBox 小盒子 * @param occupyCapacity 已占用体积 * @return 所能承载的小盒子 */ private Integer toCountComplex(CountBox maxBox,CountBox minBox,Double occupyCapacity) { Integer a=0,b=0,c=0; //剔除所占空间的部分将该部分之外的体积分成若干个小的部分的box 进行朴素计算 Double totalCapacity = maxBox.getVol(); Double surplusCapacity = totalCapacity-occupyCapacity; Double minNeedVolume = minBox.getVol(); int minValue = https://www.it610.com/article/Math.min(minBox.getLength(),Math.min(minBox.getWidth(),minBox.getHeight())); if(surplusCapacity>minNeedVolume) { double maxLength = (surplusCapacity/(maxBox.getWidth()*maxBox.getHeight())); if(maxLength>minValue){ Integer lengthNew = (int)maxLength; CountBoxmaxBoxNew = new CountBox(lengthNew,maxBox.getWidth(),maxBox.getHeight()); a = toCount(maxBoxNew,minBox); } double maxWidth = (surplusCapacity/(maxBox.getLength()*maxBox.getHeight())); if(maxWidth>minValue){ Integer widthNew = (int)maxWidth; CountBoxmaxBoxNew = new CountBox(maxBox.getLength(),widthNew,maxBox.getHeight()); b = toCount(maxBoxNew,minBox); }double maxHeight = (surplusCapacity/(maxBox.getLength()*maxBox.getWidth())); if(maxHeight>minValue){ Integer heightNew = (int)maxHeight; CountBoxmaxBoxNew = new CountBox(maxBox.getLength(),maxBox.getWidth(),heightNew); c = toCount(maxBoxNew,minBox); } } return Math.max(a,Math.max(b,c)); }/** * 无视空间放置的计算方法（限用）只能针对同一个槽所有规格都一样并且条件比较苛刻至于后面怎么改造，后面抽时间再研究 * @param maxBox 大箱子 * @param minBox 小盒子 * @param occupyCapacity 已占用的体积 * @return 小盒子个数 */ public Integer toCountAll(CountBox maxBox,CountBox minBox,Double occupyCapacity) { Integer qty = 0; Integer count = 0; Double minBoxVolume = minBox.getVol(); while(true) { int tmp = toCountComplex(maxBox,minBox,(double)(occupyCapacity+qty*minBoxVolume)); if(tmp>0) { qty +=tmp; count ++; } else { break; } }log.info("First Recycle times is:{}",count); int minValue = https://www.it610.com/article/Math.min(minBox.getLength(),Math.min(minBox.getWidth(),minBox.getHeight())); if(count>1) { Integer a = maxBox.getLength() - (count - 1) * minValue; Integer b = maxBox.getWidth() - (count - 1) * minValue; Integer c = maxBox.getHeight() - (count - 1) * minValue; int minSurplusVal = Math.min(a, Math.min(b, c)); Integer maxValue = https://www.it610.com/article/Math.max(minBox.getLength(), Math.max(minBox.getWidth(), minBox.getHeight())); if (maxValue <= minSurplusVal)//最长边还小于最少递减值即理论上结合总体积比较还可以放得下 { CountBox maxBoxNew = new CountBox(a, b, c); Double theoreticalVol = maxBoxNew.getVol(); Double surplusVol = maxBox.getVol() - occupyCapacity - qty * minBoxVolume; if (theoreticalVol> surplusVol) { maxBoxNew.setLength(Math.max(minBox.getLength(), Math.max(minBox.getWidth(), minBox.getHeight()))); Double theoreticalVolNew = maxBoxNew.getVol(); if (theoreticalVolNew > surplusVol) { maxBoxNew.setWidth(Math.max(minBox.getLength(), Math.min(minBox.getWidth(), minBox.getHeight()))); maxBoxNew.setHeight(Math.max(minBox.getLength(), Math.min(minBox.getWidth(), minBox.getHeight()))); Double theoreticalVolNew2 = maxBoxNew.getVol(); if (theoreticalVolNew2 > surplusVol) { Double theoreticalVolNew3 = maxBoxNew.getVol(); if (theoreticalVolNew3 > surplusVol) { maxBoxNew.setHeight(Math.min(minBox.getLength(), Math.min(minBox.getWidth(), minBox.getHeight()))); } } } } Integer qty2 = toCountComplex(maxBoxNew, minBox, 0D); qty += qty2; } } return qty; }public static void main(String[] args) {CountUtils countUtils = new CountUtils(); CountBox maxBox = new CountBox(5,5,5); CountBox minBox = new CountBox(1,2,3); Integer firstQty = countUtils.toCountComplex(maxBox,minBox,0D); System.out.println(firstQty); Integer secondQty = countUtils.toCount(maxBox,minBox); System.out.println(secondQty); Integer thridQty = countUtils.toCountAll(maxBox,minBox2,0D); System.out.println(thridQty); } }

自己测试过很多组数据其中对于解决实际问题的话 countComplex 话已经是比较好解决实际问题的，原因就是：理论计算方法对于实际生产的出入比较大，简单点说空间全部占满当手都伸不进去了小盒子怎么拿出来，当有容器包裹物体，空间装满物体是无法拿出来的额。
1、toCount方法比较简易也是默认算法立体空间放置旋转九十度的原理
2、基于此类问题大都是NPL 问题，比较浪费时间，得出简易结果其实就能解决实际问题了
3、楼主不是专注于算法研究，所以该方法还有得改进，希望遇见贵人，能优化下计算过程。
有兴趣的技术大佬帮忙想下 123 的盒子和116 的盒子在满足能够放下两种规格盒子的箱子里（就比如 654），能够放的数量是一样的吗？？简化问题已占空间都设置成0 分析吧。
实际生活中这种大箱子可能装的不是同一种规格的货，所以体积肯定不一样，只能每次减去已占用的体积重新分析计算
有建设性建议还可以留言，谢谢！
【实际问题应用逻辑|于Java简要的箱子放盒子的问题】某些问题计算逻辑文库（外国仁的维基百科（We need to turn over the wall））：
https://en.wikipedia.org/wiki/Packing_problems