Excel催化剂开源第28波-调用Google规划求解库

在Excel催化剂的自定义函数中，有规划求解的函数，用于在一些凑数的场景，某财务工作网友向我提出的需求，例如用于凑发票额使用。

一般开发票的场景是多次采购合在一起开具，即多个订单产生后开，同时发票一般有限额不是想开多少就开多少，而且发票的张数每月都是有限的，也不是随便可以一个零头开一张发票。

对这些凑数的场景，有个算法叫背包算法，是规范求解方面的，当然笔者也没有深入研究过，只是在我师傅的帮助下，找到了Google有一个开源库专门干这些事，性能也是棒棒的，甩开原生Excel的规范求解几个月球距离。

因为这个Google库比较大，而且好像是C++内核的，有区分32位和64位，所以最终没有直接放到ExcelDna项目中，而是采用WebService的方式来部署这个功能，放到服务器上，避开32位、64位问题，同时也不必让客户端发布文件时携带那么大的类库。

关于WebService的问题，可自行百度学习，现只是给出此类库和用这个类库实现了凑数的场景。

Excel催化剂开源第28波-调用Google规划求解库

Google.OrTools类库

WebSevice源码如下：

 public List GetGroupIdsByKnapsacks(long[] values, long[] capacities,int scaleNum)
 {
 KnapsackSolver solver = new KnapsackSolver(
 KnapsackSolver.KNAPSACK_DYNAMIC_PROGRAMMING_SOLVER, "test");
 long[,] weights = new long[1, values.Length];
 for (int i = 0; i < values.Length; i++)
 {
 weights[0, i] = values[i];
 }
 Dictionary dicResult = new Dictionary();
 int iLoop = 0;
 long computedProfit;
 do
 {
 long capacity = capacities[iLoop];
 solver.Init(values, weights, new long[] { capacity });
 computedProfit = solver.Solve();
 //因为有0值的存在，所有一定会有解，只是目标值为0
 if (computedProfit == 0)
 {
 break;
 }
 for (int i = 0; i < values.Length; i++)
 {
 if (solver.BestSolutionContains(i))
 {
 if (!dicResult.ContainsKey(i))
 {
 dicResult.Add(i, $"{(iLoop + 1).ToString("00")}_{capacity*1.0/Math.Pow(10,scaleNum)}_{capacity * 1.0 / Math.Pow(10, scaleNum) - computedProfit * 1.0 / Math.Pow(10, scaleNum)}");//存入序号和组大小、组差异等信息
 values[i] = 0;
 weights[0, i] = 0;
 }
 }
 }
 //Console.WriteLine(computedProfit);
 iLoop++;
 } while (iLoop < capacities.Length);
 List groupIds = new List();
 for (int i = 0; i < values.Length; i++)
 {
 if (dicResult.ContainsKey(i))
 {
 groupIds.Add(dicResult[i]);
 }
 else
 {
 groupIds.Add(null);
 }
 }
 return groupIds;
 }

在ExcelDna上再进行封装
 [ExcelFunction(Category = "规划求解类", Description = "分组凑数，从源数据列中，抽取出指定的项目组合，使其求和数最大限度接近分组的大小。Excel催化剂出品，必属精品！")]
 public static object CouShuWithGroupFromOrTools(
 [ExcelArgument(Description = "需要分组的原始数据单元格区域，精度为最多4位小数点，多于4位将截断")] object[] srcRange,
 [ExcelArgument(Description = "限定组的上限的单元格区域，可选多个单元格代表分多个组，组的大小可不相同，尽量较难组合的放最上面优先对其组合")] object[] groupeRange
 )
 {
 int scaleNum = GetScaleNum(srcRange);
 KnapsacksService.KnapsacksServiceSoapClient client = new KnapsacksService.KnapsacksServiceSoapClient();
 KnapsacksService.ArrayOfLong values = new KnapsacksService.ArrayOfLong();
 values.AddRange(srcRange.Select(s => Convert.ToDouble(s)).Select(t => Convert.ToInt64(t * Math.Pow(10, scaleNum))));
 KnapsacksService.ArrayOfLong capacities = new KnapsacksService.ArrayOfLong();
 capacities.AddRange(groupeRange.Where(s => s != ExcelEmpty.Value).Select(t => Convert.ToDouble(t)).Select(r => Convert.ToInt64(r * Math.Pow(10, scaleNum))));
 KnapsacksService.ArrayOfAnyType results = client.GetGroupIdsByKnapsacks(values, capacities,scaleNum);
 return Common.ReturnDataArray(results.Select(s => s).ToArray(), "L");
 }

结语
此篇介绍的Google.OrTools类库，远不止用于一个简单的凑数功能，若对其他功能有兴趣，可自行去查阅文档学习，此处仅仅作引路，这些著名的类库，通常来说，帮助文档、示例代码都是十分详细的。
再一次见证了VSTO借助外部的轮子力量，给Excel提供了源源不断地能力，让Excel用户在Excel环境可以完成许多不可思议的事情。
同样此篇也开拓了思路，一些复杂的功能需求，不止是借助外部WebAPI的接口调用，甚至自己也可以封装一些API接口供自己调用，在服务器上开发功能，不必考虑客户端的复杂环境，更为稳定地进行开发，而不必考虑兼容性等问题。






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页面更新：2024-05-29



标签：票额   零头   结语   轮子   限额   月球   催化剂   算法   发票   函数   客户端   场景   接口   需求   功能   环境   数码





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