source: stable/2.8/Cbc/src/CbcHeuristicRINS.cpp @ 1902

Last change on this file since 1902 was 1902, checked in by stefan, 6 years ago

sync with trunk rev 1901

  • Property svn:eol-style set to native
  • Property svn:keywords set to Author Date Id Revision
File size: 12.4 KB
Line 
1/* $Id: CbcHeuristicRINS.cpp 1902 2013-04-10 16:58:16Z stefan $ */
2// Copyright (C) 2006, International Business Machines
3// Corporation and others.  All Rights Reserved.
4// This code is licensed under the terms of the Eclipse Public License (EPL).
5
6#if defined(_MSC_VER)
7// Turn off compiler warning about long names
8#  pragma warning(disable:4786)
9#endif
10#include <cassert>
11#include <cstdlib>
12#include <cmath>
13#include <cfloat>
14
15#include "OsiSolverInterface.hpp"
16#include "CbcModel.hpp"
17#include "CbcMessage.hpp"
18#include "CbcHeuristicRINS.hpp"
19#include "CbcBranchActual.hpp"
20#include "CbcStrategy.hpp"
21#include "CglPreProcess.hpp"
22
23// Default Constructor
24CbcHeuristicRINS::CbcHeuristicRINS()
25        : CbcHeuristic()
26{
27    numberSolutions_ = 0;
28    numberSuccesses_ = 0;
29    numberTries_ = 0;
30    stateOfFixing_ = 0;
31    shallowDepth_ = 0;
32    lastNode_ = -999999;
33    howOften_ = 100;
34    decayFactor_ = 0.5;
35    used_ = NULL;
36    whereFrom_ = 1 + 8 + 16 + 255 * 256;
37    whereFrom_ = 1 + 8 + 255 * 256;
38}
39
40// Constructor with model - assumed before cuts
41
42CbcHeuristicRINS::CbcHeuristicRINS(CbcModel & model)
43        : CbcHeuristic(model)
44{
45    numberSolutions_ = 0;
46    numberSuccesses_ = 0;
47    numberTries_ = 0;
48    stateOfFixing_ = 0;
49    shallowDepth_ = 0;
50    lastNode_ = -999999;
51    howOften_ = 100;
52    decayFactor_ = 0.5;
53    assert(model.solver());
54    int numberColumns = model.solver()->getNumCols();
55    used_ = new char[numberColumns];
56    memset(used_, 0, numberColumns);
57    whereFrom_ = 1 + 8 + 16 + 255 * 256;
58    whereFrom_ = 1 + 8 + 255 * 256;
59}
60
61// Destructor
62CbcHeuristicRINS::~CbcHeuristicRINS ()
63{
64    delete [] used_;
65}
66
67// Clone
68CbcHeuristic *
69CbcHeuristicRINS::clone() const
70{
71    return new CbcHeuristicRINS(*this);
72}
73
74// Assignment operator
75CbcHeuristicRINS &
76CbcHeuristicRINS::operator=( const CbcHeuristicRINS & rhs)
77{
78    if (this != &rhs) {
79        CbcHeuristic::operator=(rhs);
80        numberSolutions_ = rhs.numberSolutions_;
81        howOften_ = rhs.howOften_;
82        numberSuccesses_ = rhs.numberSuccesses_;
83        numberTries_ = rhs.numberTries_;
84        stateOfFixing_ = rhs.stateOfFixing_;
85        lastNode_ = rhs.lastNode_;
86        delete [] used_;
87        if (model_ && rhs.used_) {
88            int numberColumns = model_->solver()->getNumCols();
89            used_ = new char[numberColumns];
90            memcpy(used_, rhs.used_, numberColumns);
91        } else {
92            used_ = NULL;
93        }
94    }
95    return *this;
96}
97
98// Create C++ lines to get to current state
99void
100CbcHeuristicRINS::generateCpp( FILE * fp)
101{
102    CbcHeuristicRINS other;
103    fprintf(fp, "0#include \"CbcHeuristicRINS.hpp\"\n");
104    fprintf(fp, "3  CbcHeuristicRINS heuristicRINS(*cbcModel);\n");
105    CbcHeuristic::generateCpp(fp, "heuristicRINS");
106    if (howOften_ != other.howOften_)
107        fprintf(fp, "3  heuristicRINS.setHowOften(%d);\n", howOften_);
108    else
109        fprintf(fp, "4  heuristicRINS.setHowOften(%d);\n", howOften_);
110    fprintf(fp, "3  cbcModel->addHeuristic(&heuristicRINS);\n");
111}
112
113// Copy constructor
114CbcHeuristicRINS::CbcHeuristicRINS(const CbcHeuristicRINS & rhs)
115        :
116        CbcHeuristic(rhs),
117        numberSolutions_(rhs.numberSolutions_),
118        howOften_(rhs.howOften_),
119        numberSuccesses_(rhs.numberSuccesses_),
120        numberTries_(rhs.numberTries_),
121        stateOfFixing_(rhs.stateOfFixing_),
122        lastNode_(rhs.lastNode_)
123{
124    if (model_ && rhs.used_) {
125        int numberColumns = model_->solver()->getNumCols();
126        used_ = new char[numberColumns];
127        memcpy(used_, rhs.used_, numberColumns);
128    } else {
129        used_ = NULL;
130    }
131}
132// Resets stuff if model changes
133void
134CbcHeuristicRINS::resetModel(CbcModel * /*model*/)
135{
136    //CbcHeuristic::resetModel(model);
137    delete [] used_;
138    stateOfFixing_ = 0;
139    if (model_ && used_) {
140        int numberColumns = model_->solver()->getNumCols();
141        used_ = new char[numberColumns];
142        memset(used_, 0, numberColumns);
143    } else {
144        used_ = NULL;
145    }
146}
147/*
148  First tries setting a variable to better value.  If feasible then
149  tries setting others.  If not feasible then tries swaps
150  Returns 1 if solution, 0 if not */
151int
152CbcHeuristicRINS::solution(double & solutionValue,
153                           double * betterSolution)
154{
155    numCouldRun_++;
156    int returnCode = 0;
157    const double * bestSolution = model_->bestSolution();
158    if (!bestSolution)
159        return 0; // No solution found yet
160    if (numberSolutions_ < model_->getSolutionCount()) {
161        // new solution - add info
162        numberSolutions_ = model_->getSolutionCount();
163
164        int numberIntegers = model_->numberIntegers();
165        const int * integerVariable = model_->integerVariable();
166
167        int i;
168        for (i = 0; i < numberIntegers; i++) {
169            int iColumn = integerVariable[i];
170            const OsiObject * object = model_->object(i);
171            // get original bounds
172            double originalLower;
173            double originalUpper;
174            getIntegerInformation( object, originalLower, originalUpper);
175            double value = bestSolution[iColumn];
176            if (value < originalLower) {
177                value = originalLower;
178            } else if (value > originalUpper) {
179                value = originalUpper;
180            }
181            double nearest = floor(value + 0.5);
182            // if away from lower bound mark that fact
183            if (nearest > originalLower) {
184                used_[iColumn] = 1;
185            }
186        }
187    }
188    int numberNodes = model_->getNodeCount();
189    if (howOften_ == 100) {
190        if (numberNodes < lastNode_ + 12)
191            return 0;
192        // Do at 50 and 100
193        if ((numberNodes > 40 && numberNodes <= 50) || (numberNodes > 90 && numberNodes < 100))
194            numberNodes = howOften_;
195    }
196    // Allow for infeasible nodes - so do anyway after a bit
197    if (howOften_ >= 100 && numberNodes >= lastNode_ + 2*howOften_) {
198        numberNodes = howOften_;
199    }
200    if ((numberNodes % howOften_) == 0 && (model_->getCurrentPassNumber() == 1 ||
201                                           model_->getCurrentPassNumber() == 999999)) {
202        lastNode_ = model_->getNodeCount();
203        OsiSolverInterface * solver = model_->solver();
204
205        int numberIntegers = model_->numberIntegers();
206        const int * integerVariable = model_->integerVariable();
207
208        const double * currentSolution = solver->getColSolution();
209        const int * used = model_->usedInSolution();
210        OsiSolverInterface * newSolver = cloneBut(3); // was model_->continuousSolver()->clone();
211        int numberColumns = newSolver->getNumCols();
212        int numberContinuous = numberColumns - numberIntegers;
213
214        double primalTolerance;
215        solver->getDblParam(OsiPrimalTolerance, primalTolerance);
216
217        int i;
218        int nFix = 0;
219        for (i = 0; i < numberIntegers; i++) {
220            int iColumn = integerVariable[i];
221            const OsiObject * object = model_->object(i);
222            // get original bounds
223            double originalLower;
224            double originalUpper;
225            getIntegerInformation( object, originalLower, originalUpper);
226            double valueInt = bestSolution[iColumn];
227            if (valueInt < originalLower) {
228                valueInt = originalLower;
229            } else if (valueInt > originalUpper) {
230                valueInt = originalUpper;
231            }
232            if (fabs(currentSolution[iColumn] - valueInt) < 10.0*primalTolerance) {
233                double nearest = floor(valueInt + 0.5);
234                /*
235                  shallowDepth_
236                  0 - normal
237                  1 - only fix if at lb
238                  2 - only fix if not at lb
239                  3 - only fix if at lb and !used
240                */
241                bool fix=false;
242                switch (shallowDepth_) {
243                case 0:
244                  fix = true;
245                  break;
246                case 1:
247                if (nearest==originalLower) 
248                  fix = true;
249                  break;
250                case 2:
251                if (nearest!=originalLower) 
252                  fix = true;
253                  break;
254                case 3:
255                if (nearest==originalLower && !used[iColumn]) 
256                  fix = true;
257                  break;
258                }
259                if (fix) {
260                  newSolver->setColLower(iColumn, nearest);
261                  newSolver->setColUpper(iColumn, nearest);
262                  nFix++;
263                }
264            }
265        }
266        int divisor = 0;
267        if (5*nFix > numberIntegers) {
268            if (numberContinuous > 2*numberIntegers && ((nFix*10 < numberColumns &&
269                    !numRuns_ && numberTries_ > 2) ||
270                    stateOfFixing_)) {
271#define RINS_FIX_CONTINUOUS
272#ifdef RINS_FIX_CONTINUOUS
273                const double * colLower = newSolver->getColLower();
274                //const double * colUpper = newSolver->getColUpper();
275                int nAtLb = 0;
276                //double sumDj=0.0;
277                const double * dj = newSolver->getReducedCost();
278                double direction = newSolver->getObjSense();
279                for (int iColumn = 0; iColumn < numberColumns; iColumn++) {
280                    if (!newSolver->isInteger(iColumn)) {
281                        double value = bestSolution[iColumn];
282                        if (value < colLower[iColumn] + 1.0e-8) {
283                            //double djValue = dj[iColumn]*direction;
284                            nAtLb++;
285                            //sumDj += djValue;
286                        }
287                    }
288                }
289                if (nAtLb) {
290                    // fix some continuous
291                    double * sort = new double[nAtLb];
292                    int * which = new int [nAtLb];
293                    //double threshold = CoinMax((0.01*sumDj)/static_cast<double>(nAtLb),1.0e-6);
294                    int nFix2 = 0;
295                    for (int iColumn = 0; iColumn < numberColumns; iColumn++) {
296                        if (!newSolver->isInteger(iColumn)) {
297                            double value = bestSolution[iColumn];
298                            if (value < colLower[iColumn] + 1.0e-8) {
299                                double djValue = dj[iColumn] * direction;
300                                if (djValue > 1.0e-6) {
301                                    sort[nFix2] = -djValue;
302                                    which[nFix2++] = iColumn;
303                                }
304                            }
305                        }
306                    }
307                    CoinSort_2(sort, sort + nFix2, which);
308                    divisor = 4;
309                    if (stateOfFixing_ > 0)
310                        divisor = stateOfFixing_;
311                    else if (stateOfFixing_ < -1)
312                        divisor = (-stateOfFixing_) - 1;
313                    nFix2 = CoinMin(nFix2, (numberColumns - nFix) / divisor);
314                    for (int i = 0; i < nFix2; i++) {
315                        int iColumn = which[i];
316                        newSolver->setColUpper(iColumn, colLower[iColumn]);
317                    }
318                    delete [] sort;
319                    delete [] which;
320#ifdef CLP_INVESTIGATE2
321                    printf("%d integers have same value, and %d continuous fixed at lb\n",
322                           nFix, nFix2);
323#endif
324                }
325#endif
326            }
327            //printf("%d integers have same value\n",nFix);
328            returnCode = smallBranchAndBound(newSolver, numberNodes_, betterSolution, solutionValue,
329                                             model_->getCutoff(), "CbcHeuristicRINS");
330            if (returnCode < 0) {
331                returnCode = 0; // returned on size
332                if (divisor) {
333                    stateOfFixing_ = - divisor; // say failed
334                } else if (numberContinuous > 2*numberIntegers &&
335                           !numRuns_ && numberTries_ > 2) {
336                    stateOfFixing_ = -4; //start fixing
337                }
338            } else {
339                numRuns_++;
340                if (divisor)
341                    stateOfFixing_ =  divisor; // say small enough
342            }
343            if ((returnCode&1) != 0)
344                numberSuccesses_++;
345            //printf("return code %d",returnCode);
346            if ((returnCode&2) != 0) {
347                // could add cut
348                returnCode &= ~2;
349                //printf("could add cut with %d elements (if all 0-1)\n",nFix);
350            } else {
351                //printf("\n");
352            }
353        }
354
355        numberTries_++;
356        if ((numberTries_ % 10) == 0 && numberSuccesses_*3 < numberTries_)
357            howOften_ += static_cast<int> (howOften_ * decayFactor_);
358        delete newSolver;
359    }
360    return returnCode;
361}
362// update model
363void CbcHeuristicRINS::setModel(CbcModel * model)
364{
365    model_ = model;
366    // Get a copy of original matrix
367    assert(model_->solver());
368    delete [] used_;
369    int numberColumns = model->solver()->getNumCols();
370    used_ = new char[numberColumns];
371    memset(used_, 0, numberColumns);
372}
373
374
375
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.