Гуглите "задача об упаковке в контейнеры" или "Bin packing problem".
https://en.wikipedia.org/wiki/Bin_packing_problem
Искал решение для своих задач, вот несколько ссылок.
Неплохая реализация решения BPP в Excel.
Прямо в Excel можно задавать все параметры (кол-во и размеры коробок и элементов) и получить готовое решение и даже визуализацию результата.
verolog.deis.unibo.it/bpp-spreadsheet-solver
Статья на Хабре, описание алгоритмов, есть пример реализации.
https://habrahabr.ru/post/136225/
Больше всего мне подошли решения этого автора.
Лучшее сочетание - время выполнения/результат.
clb.demon.fi/projects/rectangle-bin-packing
clb.demon.fi/projects/more-rectangle-bin-packing
clb.demon.fi/projects/even-more-rectangle-bin-packing
Реализация:
https://github.com/juj/RectangleBinPack
Последние я и использовал, переделав под свои потребности.
Пришел к такому, что я использую сразу несколько алгоритмов,
меняя их в процессе выполнения, и рандомно меняя параметры подбора элементов для упаковки.
