將塊擬合成不對稱形狀（Python、G.netic 算法）

Question

您好，我正在嘗試將樂高積木拼成不對稱的形狀。

形狀看起來像這樣：

我可以在所有樂高積木（不同重量）之間進行選擇，它們是：

• 8x2 (0.35)
• 8x1 (0.29)
• 6x2 (0.28)
• 6x1 (0.25)
• 等等

所有的磚塊都可以垂直和水平對齊

將形狀帶入代碼中，我使用如下數組：

  0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
  1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0
  0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0
  0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0
  1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
  1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
  0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
  0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0

我現在需要以最低的成本將塊放入這種形狀 我考慮為此使用 g.netic 算法，但實際上不確定如何開始

誰能幫我解決這個問題？

Answer 1

首先，您可以通過維護預先計算的坐標數組並將其用作 DNA 的一部分，將可能的坐標僅限制在內部方塊中。 如果內部面積僅為總面積的一半，則其性能至少應提高 100%。

然后DNA可以由以下基因組成：

• 樂高積木類型或索引
• 樂高旋轉
• lego 的翻譯 --> 映射到 interior-squares 數組

那么適應度可以通過以下方式計算：

• 對於所有放置的樂高積木：
• • penalty += a1 * (each square of lego that overlaps with other lego)^2
• • penalty += a2 * (each square of lego that overflows the shape)^2
• • 罰款 += a3 * (cost of a lego)^2
• 最后：
• • fitness = (a4 * the percentage of interior filled) - penalty