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< >/*************************************************************************' V' a) w( O$ {
单纯型法解线性规划问题(两阶段法) " S7 v8 `9 H1 F- k
9 G4 R' r+ d; F. Y0 V$ N
编程环境:VC++6.0
! V% y5 c* i+ T. E 方程组输入说明:) u$ Q3 T+ z4 q, f9 Q
变量非负,按提示输入相关参数。
/ M6 g5 G9 x, `( R5 W& v *************************************************************************/ ^, ~, B) w% Y8 V: Q" R+ ?7 m
#include <stdio.h>
$ j& @# X; q% F#include <stdlib.h>6 R2 D: W# c" f- B2 D. @0 j# @
#define MAX 100
0 \7 [2 i$ n, \& F#define STP 100</P>1 J% b/ t+ u* ?0 i4 O
< >int stop=1; //迭代记数变量
( D/ K/ x# P' c% l# |int status; //iterative迭代返回值:1唯一最优,0无界解,-1无穷多最优解 -2迭代超过限制次数0 p+ N9 w/ g. {3 Y, r# V
int step=1; //目前阶段</P># K& J6 m8 T% }$ z
< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数 X: x" N& h) Y' f- m! K8 i
int num_x; //变量个数
: \6 V. b4 d' d+ Z- ^7 r! Oint num_st; //约束方程数- V" x' ?4 [5 i# b9 g5 M7 Y
int num_ar=0; //人工变量个数! F9 v: ?% x9 j5 ^
int arti[MAX]; //人工变量下标
1 d3 V- a1 b0 I: w' @" o; Aint base[MAX]; //基变量下标/ p0 J4 e+ x7 N+ y$ B9 N/ m: N8 \
int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>
, x3 d5 O3 G, R< >void create(); //建立方程组: s, v- x: ~; O- m! u
void iterative(); //单纯型法迭代
- H' X; v% }/ k1 k2 c2 U2 bvoid output(); //输出结果7 e3 D& ~) G, u. W6 H4 l% D( G
void banner(); //打印程序标题) E9 H; ~: U) K) `4 Z1 j! Y
void exchange(); //交换两阶段价值系数
8 Z$ |" Y: x5 {. y: N: z' ~void show(); //输出方程组</P>& n; l) f9 B, @4 C: F
< >void main() {3 Q: F# d+ ]6 R: r. a: ~7 X1 }8 `
int i,j,k;1 }1 z, U! K1 S! L' F0 }
banner();
- H( U x) d* u9 |$ s. Z- @ create();/ a' z1 [% k$ k" V$ _* p; U+ h1 Q# p
//保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数9 z7 N, m. N' b$ _' N- {9 W
for(i=1;i<=num_x;i++) {
6 ^7 z* O t: T0 T+ I! D# \ k=0;
& ]# G7 e i$ m for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;' {. V( H# t- }
if(k==1) temp_c=-1;' i/ j( d6 o$ n# [
else temp_c=0;) n/ @; B5 M* I c6 ^) z5 ^4 N" a, Y
}5 Z. |, d* ^: K" ~
exchange(c,temp_c);</P># L$ I! M$ P; v7 Z% _
< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");
: W% w6 x9 _: z' k show();4 P' }0 u# k* H4 M) A$ V, i3 D9 [' F
step++;6 E b# c" M, n* z- l) {9 l) g# Y
printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");
' ^6 ~* k2 M C8 }$ _$ x, f getchar();
3 O; |/ q9 ^2 z. g$ s3 j% y getchar();6 ]' p" U7 u0 w) ]; D% o; j
iterative();
) i, }6 I# U+ h5 z% E c if(status==-2) {2 S4 s Z& r. M) M! y; I, t
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
. g0 ?$ X5 Q3 u% ^7 [ puts("\n按回车结束");
' R: |+ ?3 @3 f# {+ f+ z, ? ` getchar();
" M# W- z7 |, P$ J$ D+ s exit(0);
/ r9 I+ q2 x- k9 m7 m9 |! G- N! D. V6 |% B }
1 |+ o- @$ H, m# \, } output();</P>" n3 ?4 u1 _* K. @; r! h7 D
< > if(max!=0) {
' N; f$ X# o, v7 N% X# c puts("\n\n原问题无可行解。\n");
$ t. D* R3 [- `) R puts("\n按回车结束");, M) m; w- i8 D: g
getchar();
( k5 }: O; h ]; | exit(0);
# V3 r' s5 `0 X- `1 Y }</P>
% }. i$ {* V) l) y% p- {, |, R< > //转换为第二阶段价值系数
* t6 Q: O5 V+ D$ H% S exchange(c,temp_c);
8 z" O/ u4 |& }$ {& Q( C% `. j# d$ f //把人工变量列全设为07 b ^; e- v6 }. H
for(i=1;i<=num_ar;i++) {
: h* \( O2 S, X( y c[arti]=0;$ U1 O, W/ Y5 w |
for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;
' U7 ~9 M' l- e' \0 C! W# V# S }</P>
% w1 X) n9 \% ~" C1 z! h/ K< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");! k3 O4 J0 n$ W0 n
show();
% F& a4 g' B% Y0 v2 R0 i puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");
9 b+ V! e4 b' }. ]) o1 J6 I: p getchar(); ' J h2 Z6 ?2 g p( ~6 A8 y2 I
iterative();( Y* K- U! i1 I- C0 T
switch(status) {7 K5 ?' v: ?. b4 d# I9 ]( j! z
case 1:
: O3 y# f/ S9 E# t$ i/ H; F. c output();
! O" r( F* d2 a2 E puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");7 W4 x3 |# Z5 ~2 D, a5 d6 s( i
puts("\n按回车结束");
" b+ q& ^& |: `! j" J8 N$ h& m1 w. L getchar();
, v: B$ f& f) j B exit(0);5 e6 b4 f1 C. J2 H$ S; z8 I1 d
case 0:- \! q* x; J) h' `% `
puts("\n\n原问题为无界解。\n");9 r7 c) i3 t4 O, {/ w, b' l7 {
puts("\n按回车结束");
0 I" ?8 Q" f& \ A7 o8 z getchar();
& d1 b# t- `: { exit(0);* h" c! D. E) _8 g8 F3 X* K9 v
case -1:9 B$ \. `$ l- H2 m
output();' @( c3 L7 |# a) z9 I; ~3 z, T
puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");
, j% @/ d! V: t, a7 S8 b puts("\n按回车结束");/ J0 g& P/ ^$ P; j% w
getchar();
' ?& D- @% m# j6 F- X exit(0);# r3 }: i T) P9 G, I' K
case -2:& q7 p% f) J/ a& z/ {* l
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
& o; V( r6 D$ {, C/ o( h puts("\n按回车结束");
( V# P0 S4 g- e4 A* H getchar();
) i* P% T! b% { exit(0);! |% w' x1 ?- R' F6 I5 A+ @
}//switch
$ ?0 j: ?6 ^ x- _}</P>: Q; t9 S; V$ }! b2 C! v6 `
< >void banner() {
1 Z; U6 \; o" _. m3 c printf("\t\t****************************************\n");
8 o' G# s, A5 a9 \* h printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");: G8 R0 Y5 j/ `/ B$ S" ]
printf("\t\t 作者:Thunder\n");
, S- p# J( i2 }0 j" ?, ]& ^ printf("\t\t****************************************\n");( g, B9 i9 d9 b* A
printf("\n");
2 f- F' O- k7 W0 F" L}</P>
$ H( M6 x" e$ t4 I4 n0 _< >void show() {
3 f' i* ?- U- B' W1 B8 F# w& b" }3 u//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示
& A e8 y( S, |5 W//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号
' |. n0 o. j4 U% K; B6 f int i,j,k;4 X- q) q- ^5 t/ M1 O3 d5 X. q
switch(step) {+ z- o1 v* P/ Y2 T- l$ J/ w& P8 N1 `
case 1:( a; `$ O, V8 `$ I( m- g* v4 o
printf("min z= ");# G+ {+ ~+ p, M9 P/ H& _6 b
printf("x[%d]",arti[1]);
5 ?& H2 B& M1 [! O* M for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);
6 e2 C, `2 c; I0 j# K. | break;, ]( _# N9 X/ b
case 2:0 j3 ?+ t r: V' h8 T) C
printf("max z= ");2 R" I$ ^& P( ]6 B) ?/ x/ ~ x
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
0 P9 q# _, k+ p( R for(i=2;i<=num_x;i++) {0 r. B+ }) H g6 D# N4 H. z. H
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);) d: X2 e2 G! \5 ~
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
' e0 I4 F. k- V else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
; c0 u4 | M9 A0 d else printf(" %lg x[%d]",c,i);
' s+ F) `0 h! J! M1 ? }- g0 P1 j- @, Y" f3 x
break; x& t' |% g) n
}</P>! r4 f; K7 Y% b& c9 e; m
< > printf("\nst:\n");8 c; M. ]5 \. D4 q8 s
for(i=1;i<=num_st;i++) {
" Z! V$ O* g; C k=0;2 ^. `6 J2 X ]6 y$ C3 w0 s
for(j=1;j<=num_x;j++) { + e* Z( e! o- t8 r% }
if(a[j]!=0) {
; n: I$ x$ i' s) w0 i! \) z# y2 S if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);; D: I- W- i4 _
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);7 D( ^4 q) Y$ s' j" |$ I
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
' i, ^8 Z b( k else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);% o0 K7 ~4 v9 [0 A/ J
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
. b) V; e3 h- X' r" \/ [ else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
x7 Q. _$ Z; G4 @6 O. }6 k k=1;" Y* D4 A4 r, k+ s; I {
}
! p; ~, H4 v/ L }
, x' M* o# }$ C' E g1 i printf(" == %lg\n",b);
9 O% |* R$ q4 v" {. p }: o3 j4 e# H) I% ~4 \% E
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
' M8 Y4 _* ^. n0 \; s! {- E}</P>
# k& m8 Z# o) ~. P0 j< >void exchange() {
' J+ e! t9 {9 h) t: Z" S. D7 s8 m7 ~ int i;
m; Y1 k: w# d0 L* X& x" M double temp[MAX];
. o! x0 `4 a! g. } for(i=1;i<=num_x;i++) {
# w J4 z9 W" s) a# D6 q temp=temp_c;
& d; _& z# j1 M+ C4 h2 G temp_c=c;
- O. f4 w+ t+ Q2 a2 _# r c=temp;
- Y& b9 n4 z5 K4 K7 E* x }
# T' O. T2 E d9 V0 O6 h& q}</P>+ O5 M. \0 L( c. g9 W7 t+ `; k% f; `
< >void create() {
Z9 K5 {6 ?/ Z$ `* E//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认0 m l' t8 e8 }: k0 W
int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;
9 G+ F6 P% }2 T char confirm;5 C9 p& U. }6 \! @ i$ J) E
: @) k; R5 ^- m9 O- W% \- r9 h while(1) {, p3 E$ ~0 C2 T& ~) s, v$ ]) D! |
printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");( N8 s0 v' r" p& ~* f3 ~
scanf("%d",&ma_mi);: i1 K, V r$ y) v' m0 E: X9 a
if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");
- y5 X* C3 A# o# Y! `4 U6 Z, ` else break;1 `2 J9 v( ?) b, I6 f
}
5 p0 w3 _ D* a8 A ) d* w3 ` o- U
while(1) {
: k' ?! C1 v- Z; b+ f# [ printf("指定变量个数:");
) B4 {$ A# R4 X1 U. m scanf("%d",&num_x);
; @* T+ g3 L& f$ |3 e5 K) X printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);2 B$ S, y$ v3 g9 `; t
for(i=1;i<=num_x;i++) { - ^, H( |2 v. w6 Q1 b& }7 R
printf("c%d=",i);
9 @5 J& b0 g$ S3 q' w scanf("%lf",&c);; T0 P: q/ H6 @
}7 @" l& B3 S* w9 d5 W& }: p6 f
if(ma_mi==1) printf("max z= ");9 H3 L9 W/ w, A- A& W
else printf("min z= ");
; d- b( F$ C9 n, f printf("%lg x[%d]",c[1],1);
1 o, i/ a1 y4 h/ G5 d: T/ s8 } for(i=2;i<=num_x;i++) {
, r9 J. M3 F T. t% i" F6 R2 X if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
4 f3 G, j- V" {: B- n. ~$ Z else printf(" %lg x[%d]",c,i);2 E( e+ R. w# L7 a; p6 r4 U
}
& f" n6 }2 z" v( ~9 \ p' l printf("\n正确吗?:(y/n)");# R/ N6 w3 u" e0 r8 Q% D
getchar();0 }# A% R, _7 K1 J- L
confirm=getchar();
* F$ d7 }# ~' a. [% K if (confirm=='y') break;
9 [$ L. |/ [. |& f3 I( F) d* r1 t else if(confirm=='n') continue;
. ~1 q2 ?6 {6 O* k& G }</P>% d/ `" M7 ~4 [' C) E
< > printf("输入约束方程组个数:");
; X4 }* ]: W/ S scanf("%d",&num_st);0 L2 V/ P$ Z& I" z9 p u
for(i=1;i<=num_st;i++) {
$ Z8 ~' Z3 k e9 c: U printf("st.%d:\n",i);
# V$ \: F$ [& @" K- x: e while(1) {
. K. c o7 R6 P( @( V* [ printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");. [; g+ f/ K/ Y& x
scanf("%d",&re_st); _, {+ ?( v, n* P) Y
if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");
8 e/ A8 _4 F4 v2 k- @) B& } else break;( l2 N; z% s" Z7 v* `. I
}) Y5 s5 C- J# N( P# N. r
printf("输入技术系数:\n");+ G) x o! k; o
for(j=1;j<=num_x;j++) { / J" l, d. I. f
printf("a%d=",j);
0 m# p* B! J0 w; [- U& O scanf("%lf",&a[j]);4 ^: W8 C0 G3 m2 ], M
}
3 t! B+ T- K' S H0 r: H! T printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);, V& \" a" F# P; a
scanf("%lf",&b);
% _& Z( Y3 S! {& v' m. M5 T
; i+ P5 f$ x1 W1 _ L printf("st.%i:\n",i);
0 B) Z' ^: [0 v printf("%lg x[%d]",a[1],1);" i4 L8 {. V: {3 b+ M; U3 N
for(j=2;j<=num_x;j++) {5 ~+ p( l7 m4 r- n+ F+ P, E5 v
if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
! p9 T6 q; \4 b: m' i6 [. s5 T else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
- |6 O( i6 X5 p4 o& F5 z }
( h" l! c( g, _) C switch(re_st) {
4 t* A4 A5 ^) L( f/ S* P, l case 1: printf(" == %lg",b); break;
# F( R. k/ M6 w. j8 Q- S case 2: printf(" >= %lg",b); break;8 T9 V" G" x3 h8 l) g" t- |
case 3: printf(" <= %lg",b); break;6 @ e1 G/ ?: o8 l# g5 J4 A. z0 E
}</P>7 D# s0 L) Z: E, H
< > while(1) {
7 G9 ~. @- l3 \' c8 H3 m3 k printf("\n正确吗?(y/n)");+ K# T6 c, g" p4 {' q) G4 i* i
getchar();- P* O/ V: X) B+ ^: d6 ]
confirm=getchar();' D. j8 a$ G* d% U `5 x* N
if (confirm=='y') break;
# P: Q5 G) s5 h; x$ V# f else if(confirm=='n') {i-=1; break;}
: N. [: J4 z5 e. p' @ }
# ?, A- U K; M& O/ n7 s }</P>' [; U0 b# j* d$ W! _
< >//显示输入的方程组
* K* U% s0 e4 g z% ? printf("\n原问题为:\n\n");: f7 U1 @& D* _" K2 E1 ^ z$ Q
if(ma_mi==1) printf("max z= ");+ U/ O/ H. P Q; f: `1 C
else printf("min z= ");
- i( {( B# x: { printf("%lg x[%d]",c[1],1);' U, \. n1 O+ v9 _7 F
for(i=2;i<=num_x;i++) {$ F2 O9 Y% h5 \6 A4 K' w
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
2 @, N( w" r. z/ w# G else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
& t7 X, {( X: a! D0 j$ T8 c, } else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
; w8 Q9 x3 a8 {3 p! }) Y else printf(" %lg x[%d]",c,i);
9 R" { |. v7 W/ n" m1 f }</P>
' W$ Y+ O. M2 {< > printf("\nst:\n");
5 o: k" L, R- |- y2 X0 A0 @ for(i=1;i<=num_st;i++) {
4 \5 F0 p, l4 ?4 _ k=0;
' @" V) ?- S( l: ]+ e7 W2 j* Q for(j=1;j<=num_x;j++) {, J9 y: M% ?8 H, a+ ~2 I( K4 I
if(a[j]!=0) {
. X; q- i$ Z: X @ H0 j3 | if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);; \! [# d2 Q$ v2 D8 }& }* L
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);( n( U$ @3 x J
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);& y" T4 H* u+ u. ~0 X0 Z' g
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);! S u+ X5 ]! |" ]* I
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);! u7 b; D+ @0 a! S1 A2 j+ G: f
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
& {( w" K% q G% L( M5 l9 r k=1;& T+ A, Y, d: y/ e6 s7 F7 i* h
}
* X* V7 g5 \7 i @+ ` }
1 Y6 M0 u& o5 F) d) ~ switch(re_st) {
" ^* l* e* c' V/ x0 o I6 P& Y case 1: . Z" V3 [6 K J% R$ b) v8 ~1 h
printf(" == %lg\n",b);
8 h7 m% m+ U$ H6 d1 i break;' |6 x# j, y. T0 q7 d
case 2: # l; n6 V- a( b8 x7 U) J) h" o S/ ^
printf(" >= %lg\n",b);
5 C3 S+ y5 E" _# P3 s. | break;3 f3 I7 ^$ R3 Z- X& z% W
case 3:
, x1 C% Y& b# {9 J" O3 i& U printf(" <= %lg\n",b); 0 S8 c& E* p1 L, A
break;
6 b4 t+ g+ y" |4 a }
. M, S, O; O4 B; R }
, b6 [$ `% {8 } printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>
. Q/ @- e9 K. G0 o2 @< > tnum_x=num_x;
. t. h0 j+ H! y# n" a for(i=1;i<=num_st;i++) {% `, O/ X A* c4 b v
switch(re_st) {
3 y' t( n) v# d! w: \4 q case 1:1 t0 X% k) {+ v) v7 \1 M# D
case 3:
. M9 V$ C: @* W# s1 ^" z8 o num_x+=1;' _6 D) o# Q3 Z; C- L( V, p
break;3 l+ |' P; N0 q4 P" Y; g
case 2:, f7 K7 v+ X' e
num_x+=2;
' Z& _ I/ m! W break;9 V+ @/ }& _+ f. b( z
}4 u. m6 J/ `+ i$ z" F) n7 R$ D" r
}</P>
; N5 V" |. e# h6 q/ r7 }- k< >//化为标准形式
! e0 R7 u) a4 H( n* b& h) Y9 t if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数
" D5 E7 t( p N: C" q for(i=1;i<=num_st;i++) {
. p0 \' f& u' y; d! ] switch(re_st) {. ]4 g, ?* Q g G# P4 {6 B
case 1:* } T0 T1 j& `4 }# o( A
num_addv++;. ?% R1 }' u2 r7 f% M# q
num_ba++;
5 D: Q8 H8 B3 ~. A6 z num_ar++;- @5 P, g5 l: o$ Y! P! D
c[tnum_x+num_addv]=0; ( n" ^2 f. A/ J4 A
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;6 u, ?' E% J3 o2 ]& P* V* ?0 y2 D
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
8 U, n0 s3 r) T* t if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;+ e h) T6 P- A1 ^
else a[j]=0;8 c, E) ]8 i- y
break;# X8 [4 ~ O/ j; [
case 2:& S# w# s4 X1 r4 _6 x
num_addv++;5 T+ T1 v+ H. ]
c[tnum_x+num_addv]=0;. m$ n9 g! l8 p) [- ~0 \% v' ]! U7 @
num_addv++;, U6 S9 s( f! \0 e2 f: M. Z* W
num_ba++;! t3 ~+ b+ ]3 ~5 ^, f' N$ Z% \: P6 y
num_ar++;/ \6 o9 p3 L, V% `3 g0 ]( x, S
c[tnum_x+num_addv]=0; ( T) t! z! M y0 X: |
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;# z) U8 M- g3 V: I4 q. p8 }
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) / p/ z* w6 F5 A
if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;- g$ Z! T3 a0 | e" ?' P
else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
2 }" g& H2 ?& F: q else a[j]=0;* L9 X6 s5 _3 d+ I' G" h# h
break;
$ W1 d" z2 E' u# L: k4 E L& C* ~ case 3:
9 u* U( s- s! @3 K5 y F num_addv++;
1 m6 ?( Q! D# p& {2 i. ~* B num_ba++;0 E& D* J) a e2 Z1 k& R @- M
c[tnum_x+num_addv]=0;1 W0 G3 i+ D! G6 r+ t
base[num_ba]=tnum_x+num_addv;) _3 k7 |% {0 z
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) 1 I; t2 o, B- l9 e7 ^4 k c
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
" S0 ]. M# ~6 g& S else a[j]=0;
4 p/ Q4 i3 K" S' W) C& E+ c& J break;
& J' f$ O u& W. a% b9 D7 ]3 k* N% u4 t }//switch
9 B& s% U, q; q. B5 D }//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>% J9 S5 M. D4 h8 c
< >//显示标准化后的方程组
/ }7 Y9 ]4 Q, b; y- P+ d- \: z printf("\n化为标准形式后:\n\n");! G+ O! k0 C; z" E1 A
if(ma_mi==1) printf("max z= ");) N! _1 W6 s3 Z& e L
else printf("max z'= ");/ t, L7 {8 U$ ?/ t" M; o7 ?8 U
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
6 r& X, m+ l0 c* r, o m, N7 g for(i=2;i<=num_x;i++) {
0 l* w# y$ H- ^, h k=0;# v: ]$ ~: u+ g1 ?& d" D( h
for(j=1;j<=num_ar;j++)( Q: Z, s% @0 p$ K5 F* u! J
if(i==arti[j]) k=1;
* A9 n! u# c N9 i) N5 Z' P5 q& ` if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);
( r) B8 x, M& T. U else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
0 V8 `6 B3 y' ? else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
: ~3 @4 Z, b* Q1 ^. u else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
4 }: d+ N6 X! ~6 Y else printf(" %lg x[%d]",c,i);8 }+ F$ c' A: @: ~- t- g X/ v, [
}</P>% a5 B& M0 {! }: u5 g% p& p
< > printf("\nst:\n");
8 Z0 L: G, k6 o# } for(i=1;i<=num_st;i++) {
5 U9 H0 y( H" ?4 u8 r' I* c6 t k=0;
' r% x0 h' \$ Q: F8 `# B, l for(j=1;j<=num_x;j++) {
]1 j A8 U g if(a[j]!=0) {# u, k- H6 C6 G- S
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);* u. v0 P* M" l! T n
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
7 R, n; I! Q" q( l( x! o else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);5 S9 [5 X- ~% O: l, ]) }; n5 h7 U; P
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
0 A6 U; l6 i/ g$ V F+ g else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
; t2 y* d- I4 R else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);8 Z* J! y: j# ?
k=1;2 x/ Y' h, C/ R. @9 X
}- q: o$ i3 R; c* e/ V) u
}6 g0 O4 q, h, y# T
printf(" == %lg\n",b);
) T% @9 }5 W s, p# H }7 l% g" Y+ w3 {' a- h6 H9 [
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
, ]" C* K6 w' D}</P>* _' m" N; A4 Z; v
< >void iterative() {# E! u; x$ `7 }1 S
int i,j,k,k_a,k_f,l; //k_a,k_f值为0或1,记录当前下标在arti[]或base[]里的搜索结果
* y8 {, m1 M' i, D7 p4 w+ a int base_elem;( Z# b9 R! G: \7 g) J
int base_out,base_in;9 T7 D9 `+ h6 C0 Z( {; u$ E! e& R
double sigma[MAX],temp;4 c3 H/ u9 L7 o# d
double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>, a& _7 Z$ A5 L7 R1 N) ^' j
< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop);
6 o2 d1 p- {+ O$ Z for(i=1;i<=num_st;i++) {
" {0 `" E! y$ u, k3 } printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);% K: P" M( Y9 W5 `0 H. }. o9 B
printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>! e$ O8 c% \5 k/ r7 v! }8 Y
< > switch(step) {
: ^% s% ~' p! |4 l. H% [ case 1:3 q J8 }. e/ c% P2 G
for(j=1;j<=num_x;j++)
3 z/ h* S& q5 N0 Y/ t/ d; J$ d5 E {4 [ ? \/ u8 v O+ |
printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);/ ?! G- M, E2 b; @
}
1 q/ J6 o4 y2 Z4 C6 \ printf("\n");
2 }5 h7 ?9 C K0 h4 @7 n break;' `% ~7 N% b- P( G* E* x! C; Q( S
case 2:
3 K% E7 l2 d% M5 b j% } for(j=1;j<=num_x;j++) { o* k3 T7 _8 `2 |( F# j
k_a=0;0 z' m1 G3 j+ r; \4 k6 ?0 P
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;% s2 q' N$ V' G5 }) I
if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);6 T! t# j8 g, Q8 b! `3 f0 b
}
1 S6 g0 O4 e4 I4 Q& y1 b printf("\n");: t% D: ]7 A* D
break;$ U+ o" L8 s, \/ M; e- m
}8 J0 i7 j0 F, s! {0 C1 u5 V7 |0 \
}5 T, c. a0 Y# |# U
//求检验数sigma; k* G- T _! I( H; I- a
for(i=1;i<=num_x;i++) {/ Q/ R/ f: m9 V/ ?
sigma=c;
0 g; F1 V B: i) S5 X( U) |0 v for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];
* p, s+ o2 R8 n) e' o! r' E for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;
. B m x8 g1 f. E0 R Q! y7 E- { switch(step) {
7 H9 w1 T; ^( g1 t& f8 T* e( {9 f case 1:
$ C6 P* W1 h" ^* {. `, w printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
" o4 U! Z" u+ r9 W break;
& B4 G0 p6 n' R5 R: v case 2:
# ^) s8 \4 P2 R' g' B4 Y. ^0 z k_a=0; w K) [( J+ }% ?8 [
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;! K$ V `7 Y3 A) Y& v- i- \6 L
if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
4 C7 n0 ~% V c* `' |5 |3 T! I, _ break;
9 m) e. p6 Q: H$ B: k- ? }
/ x! l3 s5 e) R x8 k, S }( }+ o" E' K' M" V+ _, R
putchar('\n');
0 q) L# H( D% Q$ x- h//检验检验数sigma是否全小于等于0) [( i) J, W9 |# c% r: `
k=0;0 H" z& [, S- n$ @* Z
for(i=1;i<=num_x;i++) {
3 z& I G# |: Z0 c4 G if(sigma>0)
2 E2 U0 Q- R" o6 t k=1;
( ]5 ~+ l2 `4 ]) l# _8 L V! B( q }+ x* ?. N! z# k; c$ ?$ X( e9 l
if(k==0) {5 z5 _5 Y9 [, I$ T/ _" A, x! N
//sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解
, ~- f" D( z) T! o for(i=1;i<=num_x;i++) { $ e3 \6 |% K4 c: [% Y9 |
k_f=k_a=0;8 X9 i# C; x% i. R
for(j=1;j<=num_ar;j++); Y; E0 s- E0 F( {9 [- Y, e) O7 l5 g
if(i==arti[j]) k_a=1;9 y% r; w# W: v
if(sigma==0&&k_a!=1) {
0 M/ b: G8 G" B ~. f$ ] for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;
2 a) N4 F! J" d; X$ O if(k_f==0) {status=-1; return;}
& s Q, n3 x; S9 i) a% @ }
! K+ g$ C @* U/ l }
1 Q3 Y4 _, n# ~) v. X status=1;
- k- I" X( m7 Y: o! ]; i+ U return;
' G( U; I1 @" G W5 T }' [% ]1 q" B; _) h0 u, A6 d
//检查是否为无界解
; i- I9 v7 g6 Q% O+ T( E% ? P for(i=1;i<=num_x;i++) { # G& ~. a7 h+ _1 F( G' n
k_f=0;1 p. s- B8 A' `1 U2 V
if(sigma>0) {5 m5 v! ]5 T: e4 L. |
for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;6 w2 {! ~" B7 X* m' M6 }# {. q
if(k_f!=1) {status=0; return;}
* p a1 |6 C. m }
3 U& `9 ?! b8 W+ U- b4 v' p }</P>; ^& C4 G& T' q% J
< >//确定换入变量
# ^) `8 d( X/ z3 W; h I for(i=1;i<=num_x;i++) {
% M# @ l" p6 q6 c* q8 i k=0;
9 C" C0 {0 V' P8 T7 t3 W, ^$ j for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;( b) u4 K. }: _& N# ^& A" n1 F
if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;
, n! E) i! X& n- `6 u }//temp赋初值
5 ]3 [/ F" W _: J0 O, e7 ^ for(i=1;i<=num_x;i++) {4 m9 A, o( o) l9 u: x4 U; R+ n3 o
k=0;
* p5 q9 n$ x6 _( ^. R) z6 q& | for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;3 n$ ]) m& v2 }
if(k==0)
* n1 h; s! q" P0 L M if(sigma>temp&&sigma>0) {
' b9 U f8 c, b/ ]7 x9 H7 H base_in=i;/ I3 v1 p, n( O. W q' L S9 ^
temp=sigma;$ F9 h) Z8 \4 r
}
3 A/ p2 Q: j4 s2 d+ P. j9 ]) I }</P>8 y4 P( A# y) E6 z& o5 |1 A
< >//确定换出变量- m1 @( Y1 E' I3 s0 T* g& A6 F H: W
for(i=1;i<=num_st;i++)
. x3 S' M4 b3 P5 U+ ]$ b if(a[base_in]>0) {
1 I' u0 O- Q5 \& k$ ^8 T temp=b/a[base_in]+1;; G6 V [! X D
break;
$ |1 G D7 W" u' P }//temp赋初值
2 k3 b# K! \; ?* | for(i=1;i<=num_st;i++) {5 P. N: y% z9 G% I
if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {. d: L* o% N* ^8 C8 t
for(j=1;j<=num_ar;j++)
" a. W, N$ r; h if(base==arti[j]) {
7 o: _ m9 M, l2 C2 k base_out=base;) V( u8 Q( F$ K$ C$ `# o6 O
base_elem=i;
1 ^% n6 j% K& Q5 G temp=b/a[base_in];- q0 o7 Q$ L( C! }) |5 Y
break;+ S* F1 O" S/ A7 c
}
7 ?( t5 t6 J, T$ m) y8 M h9 e( h6 | }//人工变量优先换出+ @4 a- \6 H9 L% h% ]! W3 T! Q
if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {+ f/ U5 f. x% I
base_out=base;
# D, f7 v3 r) U' C" P base_elem=i;9 k4 `. |# @+ S: O3 \- S
temp=b/a[base_in];
, S- |+ _3 l5 ? M' Y }* x' E# Z' U. I" i- H5 L
}</P>
" M1 M! }4 D3 y0 Z4 w `! U4 T< > printf(" 基变量:");, ]3 H3 Y! g3 t+ w5 D$ i% v0 I
for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);: u8 ^& [8 T2 c2 Z3 ?3 [
printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);
# N h+ I$ Q5 n//基变量变换,进行新方程初始化后迭代$ w5 h# G$ \( x- L" [% h* p
for(i=1;i<=num_st;i++) {
: D5 a% C7 e% v, E! Q/ ?! t! D: n9 v: ?/ e if(base==base_out) base=base_in;; Z# ^ }- C# W* J2 A# @: B0 Y
}
6 O& `& j- c# @//初始化主元素行系数; }+ l7 c; d; C }; A* U* z+ |, a
value_be=a[base_elem][base_in];# C0 f7 F; Y' k& Y* `
b[base_elem]/=value_be;2 E" n# r1 i- T
for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>
7 ~0 x5 S( ?+ Y, L4 n< > for(i=1;i<=num_st;i++) {3 U4 C- T# L: K$ E
if(i!=base_elem) {
, w+ o" }: s& m; t/ u b-=b[base_elem]*a[base_in];, j# }2 k; f" }+ `9 H- l
value_be=a[base_in];
6 D3 A/ l" l1 o for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;
' X+ X. D: |9 b' t. I1 o9 G) V }8 p! v4 r% @7 O
}. {) W& W8 J& P" X \1 f8 F8 I
stop++;
& m" X; O( C/ l% w' h# s if(stop>STP) {status=-2; return;}. `' `4 Z3 M2 D7 e( [7 d
iterative();
2 w( d$ X" ^8 ~}</P>( N( B. g2 q( O2 B3 R8 u
< >void output() {
% X4 i8 H/ w6 c$ I: j+ { int i,j;
G3 A8 T7 q% x double X[MAX];
; [( ^0 {7 g4 E- O+ ^) e printf("\n结果如下:\n");6 W" Q. o1 l6 h* Z
printf("\nX=(");; V- g$ P x$ t% w8 O( A
for(i=1;i<=num_x;i++) {# l7 y/ [, G6 z8 M, o# P
for(j=1;j<=num_st;j++)! c; `3 d) ]' `0 W' a/ y1 X6 r. o
if(i==base[j]) {X=b[j];break;}- K9 Z$ S4 ~" G
else X=0;
( J2 ~" o7 [; P9 Q printf("%lg ",X);
( h1 j0 j1 o: o0 g/ Y }
3 N& H( U. a7 j! [" S! X printf(")");
6 q f0 C% [: E3 s% [1 O for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;" W1 s( I; g+ l
if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);1 \. W- T- W! p0 H
else printf("\nMin z= %lf\n",-max);1 T) i6 I$ A: K$ n# S$ k# I
}</P> |
|