文件格式

文件格式一览

目前杉数求解器COPT支持的文件格式如表 50 所示。

表 50 支持的文件格式
文件格式	文件后缀
MPS 格式模型文件	`.mps`, `.mps.gz`
LP 格式模型文件	`.lp`, `.lp.gz`
SDPA 格式模型文件	`.dat-s`, `.dat-s.gz`
CBF 格式模型文件	`.cbf`, `.cbf.gz`
COPT 二进制格式文件	`.bin`, `.bin.gz`
IIS文件	`.iis`
可行化松弛文件	`.relax`
基解文件	`.bas`
结果文件	`.sol`
初始解文件	`.mst`
参数文件	`.par`
调参文件	`.tune`

文件读写操作

可以通过调用相关函数，用户可以将外部模型文件输入给COPT进行读取；同时，也可以将在COPT中构建的模型、优化的结果等输出保存下来，进行文件的写出。

我们以读取或者写出当前目录下的mps格式的模型为例（其他文件也是类似操作），在不同接口中实现方式如表 29 所示：

表 51 读写文件的函数
接口	读取	写出
COPT命令行工具	`read example.mps`	`write example.mps`
C	`COPT_ReadMps`	`COPT_WriteMps`
Python	`Model.read()` / `Model.readMps()`	`Model.write()` / `Model.writeMps()`
C++	`Model::read()` / `Model::readMps()`	`Model::write()` / `Model::writeMps()`
C#	`Model.Read()` / `Model.ReadMps()`	`Model.Write()` / `Model.WriteMps()`
Java	`Model.read()` / `Model.readMps()`	`Model.write()` / `Model.writeMps()`

模型文件介绍

用户可以在安装包的 "examples/data" 目录下找到COPT自带的模型文件实例。此处我们介绍常见的两种模型文件格式具体内容：MPS和LP。

MPS 格式

MPS是通用的模型文件标准格式，不同类型的优化问题都可以输出为mps格式存储下来，在求解器软件中被广泛使用。

如下是一个MPS格式的模型文件示例：

NAME          COPTPROB
OBJSENSE
    MAX
ROWS
N  __OBJ___
L  R0000000
G  R0000001
COLUMNS
    x         __OBJ___  1.2
    x         R0000000  1.5
    x         R0000001  0.80000000000000004
    y         __OBJ___  1.8
    y         R0000000  1.2
    y         R0000001  0.59999999999999998
    z         __OBJ___  2.1000000000000001
    z         R0000000  1.8
    z         R0000001  0.90000000000000002
RHS
    RHS       R0000000  2.6000000000000001
    RHS       R0000001  1.2
BOUNDS
LO BOUND     x         0.10000000000000001
UP BOUND     x         0.59999999999999998
LO BOUND     y         0.20000000000000001
UP BOUND     y         1.5
LO BOUND     z         0.29999999999999999
UP BOUND     z         2.7999999999999998
ENDATA

我们可以看到MPS中主要包括几个部分：NAME、OBJSENSE、ROWS、COLUMNS、RHS、BOUNDS。

NAME: 模型的名称
OBJSENSE: 目标函数的优化方向
ROWS: 模型中约束及其方向（L表示 <= 约束；G表示 >= 约束；N表示无边界）
COLUMNS: 模型中变量及其系数
RHS: 约束的右端项取值
BOUNDS: 变量的边界（LO表示下界，UP表示上界，FR表示无边界）

注意

ROWS部分中，第一行 __OBJ___ 表示目标函数；
COLS部分中，形如 x __OBJ___ 1.2 ，表示变量x在目标函数中的系数为1.2；
在MPS格式中，整数型变量会通过如下的字段进行标识：
- 第一个整数变量： MARKER 'MARKER' 'INTORG'
- 最后一个整数变量： MARKER 'MARKER' 'INTEND'

LP 格式

LP格式更加贴近于代数形式，与MPS相比，可读性更高，并且能够容易地对应到其原始的数学模型。

如下是一个LP格式的模型文件示例：

\Generated by Cardinal Operations

Maximize
1.2 x + 1.8 y + 2.1 z
Subject To
1.5 x + 1.2 y + 1.8 z <= 2.6
0.8 x + 0.6 y + 0.9 z >= 1.2
Bounds
0.1 <= x <= 0.6
0.2 <= y <= 1.5
0.3 <= z <= 2.8
END

我们可以看到LP中主要包括几个部分：目标函数（Maximize）、约束条件（Subject To）、变量范围（Bounds）。

注意

有时在LP格式中，我们会看到形如 x#1 的变量名称，这个是标记x是第1个变量。当用户没有指定变量名称时，这是输出lp模型文件时自动生成的名称；
如果变量中有二进制类型的，会通过Binaries字段进行标识。