Минимизация отходов: максимальное количество гамбургеров при оптимальном использовании ингредиентов

Когда дело касается кулинарии, эффективность и сокращение отходов являются важными факторами как для домашних поваров, так и для профессиональных поваров. В этой статье мы рассмотрим различные методы, позволяющие максимально увеличить количество гамбургеров и минимизировать потери ингредиентов. Мы предоставим примеры кода на Python, чтобы продемонстрировать эти методы и помочь вам оптимизировать процесс приготовления гамбургеров.

Метод 1: Жадный алгоритм
Жадный алгоритм — это простой и интуитивно понятный подход к минимизации потерь. Он предполагает использование как можно большего количества каждого ингредиента, прежде чем переходить к следующему. Вот пример реализации:

def make_burgers_greedy(buns, patties, lettuce, tomatoes, cheese):
    min_ingredients = min(buns, patties, lettuce, tomatoes, cheese)
    return min_ingredients
buns = 10
patties = 6
lettuce = 8
tomatoes = 5
cheese = 6
num_burgers_greedy = make_burgers_greedy(buns, patties, lettuce, tomatoes, cheese)
print("Number of burgers using the greedy algorithm:", num_burgers_greedy)

Метод 2: динамическое программирование
Динамическое программирование позволяет нам решать более сложные сценарии, разбивая их на более мелкие подзадачи. Вот пример реализации с использованием динамического программирования:

def make_burgers_dp(buns, patties, lettuce, tomatoes, cheese):
    dp = [[0] * (cheese + 1) for _ in range(tomatoes + 1)]
    for i in range(1, tomatoes + 1):
        for j in range(1, cheese + 1):
            if i <= lettuce and j <= buns:
                dp[i][j] = max(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1]) + 1
            else:
                dp[i][j] = dp[i - 1][j]
    return dp[tomatoes][cheese]
buns = 10
patties = 6
lettuce = 8
tomatoes = 5
cheese = 6
num_burgers_dp = make_burgers_dp(buns, patties, lettuce, tomatoes, cheese)
print("Number of burgers using dynamic programming:", num_burgers_dp)

Метод 3: целочисленное линейное программирование
Для более сложных сценариев мы можем использовать целочисленное линейное программирование (ILP), чтобы сформулировать задачу математически и найти оптимальное решение. Вот пример использования библиотеки PuLP:

from pulp import *
def make_burgers_ilp(buns, patties, lettuce, tomatoes, cheese):
    prob = LpProblem("BurgerProblem", LpMaximize)
    # Variables
    burgers = LpVariable("Burgers", lowBound=0, cat='Integer')
    # Constraints
    prob += buns >= burgers
    prob += patties >= burgers
    prob += lettuce >= burgers
    prob += tomatoes >= burgers
    prob += cheese >= burgers
    # Objective function
    prob += burgers
    # Solve the problem
    prob.solve()
    return int(burgers.value())
buns = 10
patties = 6
lettuce = 8
tomatoes = 5
cheese = 6
num_burgers_ilp = make_burgers_ilp(buns, patties, lettuce, tomatoes, cheese)
print("Number of burgers using integer linear programming:", num_burgers_ilp)

В этой статье мы рассмотрели три различных метода, позволяющих максимально увеличить количество гамбургеров и минимизировать потери ингредиентов. Жадный алгоритм обеспечивает простой и интуитивно понятный подход, а динамическое программирование и целочисленное линейное программирование предлагают более продвинутые методы для сложных сценариев. Применяя эти методы, вы сможете оптимизировать процесс приготовления гамбургеров и сократить количество отходов на кухне.