面对2000笔金额记录的凑数最优问题，你学了python竟然

　　好不容易学了一门编程语言Python，又懂一点Excel操作，感觉自己无所不能了。直到有一天遇到了凑数最优问题，看似很简单，但始终无法解决。
　　凑数问题：在很多数值数据当中，不限制个数（或一些限制条件），选择出一些数据，这些数据的数值之和要等于一个或最接近与定值。比如：在〔2，1，17，34，3，8，47，9，30〕中挑出几个和等于或最接近于100的数值
　　熟悉Excel的小伙伴一定知道规划求解功能，于是你怀着期待的心情打开它，结果只是出来这样子的提示
　　原来，超过200笔数据是需要用它的收费版本。
　　相信我，就算只有100多笔数据，它的求解速度也会难以满足你。我可不希望Excel卡你半天的时间。
　　今天，我就来教大家如何使用python的ortools解决凑数最优问题。
　　需要安装这些库：
　　本期内容的视频版本理解流程
　　库的使用，只不过是一些函数的堆砌。关键在于理解大概的优化流程，否则你是不可能使用ortools得到你要的效果。
　　下面我用少量数据讲解，以便你更好理解。
　　可以看到，简单的7笔数据。目标值是9。
　　首先我们需要定义一列变量x，这里的x表示是否取出该笔金额。0表示不取，1表示取出
　　为什么说是变量呢？因为稍后程序会不断改变它们的值。
　　接着，定义目标函数。目标函数需要变量参与其中。在这个问题里面，我们需要用每一笔的金额乘以变量x，然后求和。
　　这里使用SUMPRODUCT函数。
　　现在看看目前为止做了什么事情。定义了一组变量定义了目标函数定义了一个约束条件，每个x只能取0或1
　　我们的目标是，通过修改变量x的值，使得目标函数最大化。但这些定义就足够了吗？我们来测试一下。
　　首先，第一个x取1。目标函数结果满足了所有约束条件，但不是最大化。于是，第二个x取1。以此类推，直到第四个x取1。发现目标函数超过了9
　　此时，从第一个x为1开始的搜索找不到结果，退回一开始的全是0的状态。现在换第二个x取1开始，直到第四个x取1，得到结果
　　上面的过程只是一种简单表述，实际程序会做很多优化步骤。
　　现在可以总结一下关键流程：一，定义变量，设定变量取值的约束二，定义目标函数三，设定目标函数的约束四，使目标函数最大化
　　接下来，带着这四点步骤，就可以轻松使用ortools。用ortools表达问题
　　首先，导入相关的库
　　使用pandas加载数据
　　设置好指定金额值
　　接下来，就是使用ortools。
　　行1：实例化model，我们将使用它进行变量创建，定义约束等一系列操作。行4：使用model创建一列变量。注意，在创建变量的时候，分别指定了最小值、最大值、以及变量的名字。行5：为了方便计算，添加到表格中行10：定义目标函数。按照之前的讲解，每一条记录的金额与x相乘，然后求和。行13：设定目标函数的约束。也就是小于等于指定值行16：最大化目标函数
　　一切就绪，使用求解器求解。
　　行1：创建一个求解器行3：调用求解器的函数，传入之前构造的model行5：其返回值可以表示是否找到最优解
　　可以看到目标函数结果与指定值一致。
　　但我们需要知道，目标函数的结果是来自于哪些记录。也就是每一个变量x的取值。
　　只需要把每个变量x，给求解器转换，就可以得到变量值。这里我们在表格中新增一列，查看结果
　　到这里，肯定有人会认为，自己用Python的itertools中的排列组合也能做到
　　注意看左下角的运行时间，这个库是在C中执行运算。而且它使用的是最先进的算法。作为学习可以自己实现，但在产生工作切忌心高气燥添加更多约束条件
　　在实际工作需求中，往往会存在更多的限制条件。比如本来超过指定成本值等等。
　　接下来看看需求进阶。
　　看看结果中，每个组别抽取了多少笔记录。
　　可以看到，总共26个组别，其中一些组别被抽取了多于10笔的记录
　　现在可以考虑第二个需求。我们希望在每个组别抽取的数量不能多于10笔，这种情况还能找到凑数结果吗？
　　回到之前定义约束的代码。
　　行1315：对表格数据按组别分组，每一组数据中，对该组别中的所有变量x的总和，限定在10以内。注意，所有的约束条件都记录放入model中
　　重新执行得到：
　　可以看到仍然找到最优解。
　　再次获取变量的值，然后看看每个组别的抽取数量。
　　完全符合要求
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　　今天就分享到这里。从本期例子中可以看到，凑数问题在找到最优解的情况下，是有可能出现多个组合答案。那么，怎么可以列出所有符合要求的组合答案呢？
　　此外，ortools还可以解决排班问题、路径最优、解答数独游戏等等。以后有机会再分享。
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