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< >/*************************************************************************
2 A3 O) \! X7 {4 ^7 D+ l3 u 单纯型法解线性规划问题(两阶段法)
+ X. t- M' P. q7 q' i- Y6 T/ x
* l {) b( V' J& P 编程环境:VC++6.0 4 W* O% \5 d7 J: E; P
方程组输入说明:* Z% r4 P( d; n
变量非负,按提示输入相关参数。! `6 y" d( C% r- a2 j
*************************************************************************/2 i, l2 n5 ~/ v# y6 G
#include <stdio.h>4 L8 l, L( `1 w4 ?6 K
#include <stdlib.h>/ w6 X% M' L* U
#define MAX 1000 f- W7 t* `) Q
#define STP 100</P>9 @9 i! a+ _/ k; w& s( h
< >int stop=1; //迭代记数变量% n3 B/ ]+ @0 s8 m, c" p5 L* n
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* Z8 L0 p" }$ b7 A7 X& W% I
int step=1; //目前阶段</P>" g1 }2 ]* z: Z, J) k
< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数
$ T7 ?3 m9 {, {6 zint num_x; //变量个数
1 O7 d: l2 ?' \( n2 Wint num_st; //约束方程数
3 \) A" n w* o: Z: Jint num_ar=0; //人工变量个数# \ q. x& f5 ~( C
int arti[MAX]; //人工变量下标
3 o; k; R- T9 hint base[MAX]; //基变量下标/ O0 K2 _$ g0 {+ S) s/ }& G
int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>
' r! N5 H& j' ~1 ]( A* x< >void create(); //建立方程组, J+ d: E- d3 i* ^- T
void iterative(); //单纯型法迭代
/ I, D% M! {2 V- v. U: {void output(); //输出结果3 X u( a. S% F1 [
void banner(); //打印程序标题: o: `0 j9 c8 e, y
void exchange(); //交换两阶段价值系数. z" g' y# L: F8 F- Q: j0 ~! e
void show(); //输出方程组</P>
% B6 i6 u6 P! A# Q" B< >void main() {
( r; U9 ~1 [; z. o+ d int i,j,k;
& M. j0 Y1 h* `7 O banner();/ m. Q" p$ e9 l: y! }
create();- c) F' H0 [+ ]( h
//保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数$ Z3 C6 B p; J2 V+ |; @- g% f7 [
for(i=1;i<=num_x;i++) {
0 D8 P4 M! }1 M" ~3 w k=0;
0 K9 M: p7 z! H: ? S! e- @6 L2 h for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;$ W- o; G; V& S" a
if(k==1) temp_c=-1;" _( o0 ?" R. C* q
else temp_c=0;$ ^) i7 s+ u0 Y7 ^& _* a. F
}4 w6 s7 s9 k" {3 p
exchange(c,temp_c);</P>
. d% {$ o" F8 o4 P- H+ C< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");
# j i. R$ x* i; { O% a' M- ? show();
" i- F+ r4 U3 W; | step++;0 S: m+ ~; M; ^( [( D1 |1 A
printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");; a" l7 y/ i8 i" N/ @
getchar(); . i5 u! F; ^% ^* B# L8 Y
getchar();" N7 t3 f8 U: o! o, X! W3 f
iterative();
: T! _4 y2 c9 _5 W) X/ i0 l$ B if(status==-2) {
& f0 x1 n, @4 J8 r9 z puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");8 K& ~0 X( q3 j' Y
puts("\n按回车结束");
3 j# p& D+ t& r0 q$ t6 h7 _ getchar();
/ i- b+ w( n# o+ ^" [' ?" Z exit(0);
9 E5 Z0 D3 L0 W3 k H9 I, U6 B }: ~6 _. F6 `$ ~( `
output();</P>
. L \% @! K/ f1 O3 i< > if(max!=0) {3 m0 ^: z" w$ m& @. S3 f
puts("\n\n原问题无可行解。\n");
) m9 w: O" W; R J# G$ x puts("\n按回车结束");$ a0 n- a9 c# Z
getchar();0 U2 M5 U0 r/ A F5 K
exit(0);
: v- E: X9 ]' W9 }" q }</P>. Z2 K# [6 [3 k$ o; p+ s; I
< > //转换为第二阶段价值系数
5 q. G3 ~; l$ H5 U4 z7 _: A exchange(c,temp_c);
4 ~1 {1 E0 f" T1 N" E" ] //把人工变量列全设为0
. _) g1 t: _- j for(i=1;i<=num_ar;i++) {
5 R7 _4 }6 W* Y c[arti]=0;' b d0 b+ u& S/ x1 I' c: c
for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;. U: l$ \; g# X8 U( z% g9 Y
}</P>" \9 v$ Z' q+ X2 k" ?& G& D
< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");" S: _2 ?- h& X0 A, ]3 h: M' c! R
show();
. X9 a8 C) \1 _" Z puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");# `: q" c1 ^4 a5 p' J
getchar();
/ |0 F9 I. Y9 ^$ E' D: ` iterative();
: S: ^2 ~ S$ l5 ]5 }4 S, P, d switch(status) {& j" J1 L( B! A# R+ q' [
case 1:) p0 N6 M' K0 `. M" G
output();
, W/ ~+ W% L4 E& E1 ~/ {7 ? puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");* q# J6 A9 r9 V/ O9 t' g; {# o
puts("\n按回车结束");
0 }4 O1 a( y5 q7 C) M8 H% G% @8 M; x getchar();* e2 ]: U4 |2 C! D+ D7 ]( N8 ^
exit(0);
0 Q5 V, x" j, d8 U D& C9 n& B case 0:' ?: v8 z+ ?) X5 j4 Y4 a9 P
puts("\n\n原问题为无界解。\n");
& N& i' ]! K# g# ]+ t puts("\n按回车结束");
X/ B |$ I. J getchar();
9 F# R6 l9 ~0 k, d1 u! b+ { exit(0); w) a2 P! Q1 @! U9 \" v# c
case -1:- b; j# q4 h% h8 j7 x
output();' ?0 }6 T) \) L' F9 M- u" l
puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");
; X% L: e" {3 W4 B4 s$ }+ w puts("\n按回车结束");. a. K: ~4 f! M7 B: w. u
getchar();
# B# S- B2 I* t$ M/ X6 Y exit(0);# o! I R7 t r# R8 S7 t: ?/ z
case -2:1 m. [; K1 e3 g) v( E
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
\0 d4 ^4 a/ }; R0 A' d1 a) \, Q# G puts("\n按回车结束");
; A- b# i# q4 \+ Z$ t2 i1 i% ~2 v$ Z getchar();
! ]/ U. O4 z8 |/ W7 ] exit(0);
6 A4 A* D9 L3 I% \6 G0 g. |2 z }//switch
/ t" F$ J' A) R& G! W}</P>" d! o+ u/ _9 E7 ]( p
< >void banner() {
0 U) C. ^7 [7 ?/ z: t printf("\t\t****************************************\n");
8 B; ]" N8 [) U1 h+ R printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");
& E$ {1 B/ ]) e* H$ _: f printf("\t\t 作者:Thunder\n");& l/ ^. o/ }7 g+ Y& c
printf("\t\t****************************************\n");
" P6 O V7 h3 P X7 f: G/ L printf("\n");/ Q+ y @, ]1 |* ~6 ?
}</P>3 g" o2 e+ D. F# _% ~* G
< >void show() {1 R! m2 ?8 L. W% j- d! `! \0 Q
//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示
8 M# X: J+ k* \; ?; U//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号" n9 r4 @% ?4 q
int i,j,k;0 X' Q3 \/ x% ~2 f u' H
switch(step) {' |6 g5 ^; ?# V9 r+ t/ X
case 1:- G* T" `) a0 x! _' L- m* A7 Z1 V; ~
printf("min z= ");" l1 e; j' T) m: r
printf("x[%d]",arti[1]);: X: K3 i3 M& _
for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);' |2 c! j! J8 `' i
break;$ B4 z! d- R9 G, G! R! C6 \1 g( H1 V
case 2:
* B- }' W9 ^5 J. a printf("max z= ");
* i2 Q9 N, L* e: h% u. g" Y printf("%lg x[%d]",c[1],1);( o& ~1 G; g$ l6 _
for(i=2;i<=num_x;i++) {! h' z( a* N6 s. R. ]9 c+ T7 |
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
; r C9 n- S8 k5 e else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);. t* U+ B* J( q _8 h
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
3 t+ L' J8 {' ` ^. Q else printf(" %lg x[%d]",c,i);
6 \- t5 B" d P9 g( `$ M# J4 p5 P9 M5 y }
. ~1 `' o& y0 Q0 C9 j break;
, ]0 k7 f* X2 Y1 e6 a5 X- O }</P>
: \5 E. `+ C# ?) t6 U7 Z< > printf("\nst:\n");
4 N3 V- k2 `* D# D' V for(i=1;i<=num_st;i++) {" d9 {& h- S n V& w0 m
k=0;
' m* g8 T0 \# }. X8 v: g# w6 k4 e for(j=1;j<=num_x;j++) { ' c& l2 z! C' N+ C; K( u
if(a[j]!=0) {
: M& [9 b% Y% O" e$ D4 b u: S" d if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);/ X* u# a: c% ^, U6 p4 |! m
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
: H4 t0 y2 k6 h% K; f/ x- y4 Y& w else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);/ Y+ U" D, Z5 g/ a; z5 N
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);" r& D/ I0 X$ o
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);8 |0 Q* I3 G7 Z, Q7 A
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
9 ~0 g4 P; Q; F; l& d: ~& s k=1;
: ]3 s# I0 ~+ A' E: Y }
' U9 Q) I/ Y8 `; r* x, Z" p }
9 V' w5 f+ }, l' Y printf(" == %lg\n",b);
, ~& x% E+ j/ _+ P2 b1 i }# y# k3 B3 j W/ o
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
: `1 f4 y, T7 T7 [}</P>
+ E7 D$ Y* ^: s8 [2 r* q2 V! Z< >void exchange() {. `6 V' {+ a- X( V& T. @* k
int i;
& X( E4 }; x/ u' Y. D2 {0 a double temp[MAX];! U* b7 u% F% m; G
for(i=1;i<=num_x;i++) { T& F9 |& z! W& X4 x$ h2 ~
temp=temp_c;" H1 j2 c2 m7 Z6 x9 y9 e9 Q- I
temp_c=c;# N2 M0 |2 D1 O7 g9 b
c=temp;
$ ]) g- O9 `# X6 g, k0 A1 C' D o }$ D2 o5 V- |, q1 b* b
}</P>
0 B6 O7 D) s; h0 Y4 Z6 i, `4 f9 A( v< >void create() {: P1 C/ _6 r5 N# q
//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认0 J) l+ l. |- e
int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;; ?! c" V* J* m% ^
char confirm;
2 m1 v" m. r. l, R! T; h% n 8 z0 A" r/ K) ^
while(1) {% m7 @9 n) A" v/ {
printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");6 o" ?8 [' @+ V# d3 D9 X- d, f9 _
scanf("%d",&ma_mi);
) M/ K" Q' k1 y7 h: q if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");% Q' C& {) t) U4 L) w% c
else break;; U7 j$ s; c: r2 P
}5 W/ M1 i6 @ @- b! D
& B5 w7 I+ z7 ^2 r: _$ V while(1) {
. l5 t& C4 f% X5 m printf("指定变量个数:");# ~& v0 p7 |/ y3 o ?' O
scanf("%d",&num_x);
8 s0 J, C2 y7 B* a/ g5 N) h printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);
2 i% s# S2 z+ [ for(i=1;i<=num_x;i++) { : H( p' }5 D J
printf("c%d=",i);
9 }1 U; A3 q; q' |0 } scanf("%lf",&c);
& j7 H* L9 j9 t& v' x% d! I: w }
7 ?' O6 T/ P1 V5 M! M4 U if(ma_mi==1) printf("max z= ");
4 ^1 Q& ^! w- T4 H4 L1 B+ R/ X else printf("min z= ");
5 Q- ]2 B, o, x5 Y% c P printf("%lg x[%d]",c[1],1);
7 V( U" n7 ^" A( D+ X. N for(i=2;i<=num_x;i++) {6 b" T# H/ c9 C; \
if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
; o$ b, ]: n* @. D; x# f else printf(" %lg x[%d]",c,i);
5 ~7 R5 @2 ^0 V+ U* ? }/ r Q/ G u8 ]3 E- A0 k% e- k
printf("\n正确吗?:(y/n)");
. G/ ]' j; K/ O1 a- k% Y getchar();7 Y: s7 n! E% k' a' \! m
confirm=getchar();
$ ?9 n9 o% ^0 n/ y; \9 ~ if (confirm=='y') break;" o5 C( ?; }5 b7 z, ]3 C
else if(confirm=='n') continue;
" X( u, @, V" P6 \6 ^6 z; U, i% J }</P>: X+ Z* n9 a/ Q' ?7 U
< > printf("输入约束方程组个数:");
/ q, m5 I9 n5 k o( e scanf("%d",&num_st);- w8 f6 n4 i+ ? i
for(i=1;i<=num_st;i++) {
8 U) q0 q" y4 C& s e/ K: s" Z* H printf("st.%d:\n",i);
4 a5 k5 d1 |7 ^/ F% {. V8 [ while(1) {
4 w8 k$ b4 a4 A2 B5 n/ r printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");; k* X v6 c" u" r
scanf("%d",&re_st);5 i- a- }& h- \
if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");
0 {# }$ m X* r( j( C7 p* e1 h! B else break;, i! u' v9 Q1 w) d
}) @7 j- p9 x Z' f6 k: n
printf("输入技术系数:\n");4 P: y2 Y" z: r
for(j=1;j<=num_x;j++) { / }7 @9 {: x d
printf("a%d=",j);4 p' Q# T3 M; r1 w
scanf("%lf",&a[j]);9 }7 Z1 V' K& v$ E/ P* s
} a1 X$ [# m9 T8 U3 \
printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);8 u2 @5 R0 _* u( K- o- D/ B
scanf("%lf",&b);
/ \5 i8 A3 }, s& ^+ g
# X" Q( o# o1 Z5 K: t/ D" `0 ? printf("st.%i:\n",i);- |# u0 x: v$ B: U" e+ b1 W0 L% C
printf("%lg x[%d]",a[1],1);
7 c( o$ z8 N2 M& H% h3 K9 l8 s for(j=2;j<=num_x;j++) {$ ^7 G* o3 n# O0 }* w5 q
if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
7 q" x3 s- L2 m" [ else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);% Z3 F |$ A+ y9 L
}
3 L& Z/ S0 o7 a) X switch(re_st) {7 F+ z/ r# a% p
case 1: printf(" == %lg",b); break;
?& Z5 w! f0 a- f! ^# {& |: ~# @( @! \ case 2: printf(" >= %lg",b); break;
4 r3 r) L: c$ |: l- a case 3: printf(" <= %lg",b); break;. {- @1 q8 d" V
}</P>; m; ]& h# {7 y8 x+ f$ R
< > while(1) {2 O6 ]( _6 b4 M+ m' Z) ]
printf("\n正确吗?(y/n)");6 M6 R% t: ~7 \* m: Z
getchar();2 u- S% g. S1 P0 J3 B2 x
confirm=getchar();& T5 n E( [3 y4 f
if (confirm=='y') break; X+ ~. @3 x0 S; c
else if(confirm=='n') {i-=1; break;}+ ?/ |- M' K3 R9 g: p% }
}& ~1 }/ h! w, L, N9 m$ j
}</P>, n, `& Y, o: O: z- V* g* H
< >//显示输入的方程组1 S) n1 G. T: z! L- f* B
printf("\n原问题为:\n\n");" G/ t! F4 V& t$ s# }
if(ma_mi==1) printf("max z= ");
3 R* H: D' ]; ~* b, z; g. G8 T else printf("min z= ");, g& i" W! E$ G0 t+ f1 o
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
2 K- Q! Z% o# H- a2 {* r8 M7 p# ?1 E for(i=2;i<=num_x;i++) {
7 A+ r4 c* n% F- S if(c==1) printf(" + x[%d]",i);! X& t, r" I& A' x/ y) I6 D
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);' t4 C7 P( k8 ]
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);& f: _4 F( w9 z
else printf(" %lg x[%d]",c,i);7 V8 P" z7 Z& W( x0 W& |
}</P>4 S' N( I' d1 c3 o8 _+ q/ Y
< > printf("\nst:\n");: c* F+ f: `8 \4 c+ E+ p' ]# h4 ^
for(i=1;i<=num_st;i++) {
+ I) a6 F( w3 ^5 P: O2 Q6 q( M# r k=0;2 \. U) ]) W) R1 k4 k; c
for(j=1;j<=num_x;j++) {
5 s$ T9 X* Q" A% t' \ if(a[j]!=0) {9 E" e! Q' t+ L# n5 K( d& L
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
" K( p( f$ m- G h. b4 V$ v% O ] else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
% G2 r& ~$ G& j$ m" s5 Y+ @ r else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);5 v) `8 H+ V8 {/ Y8 q) b
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
: z& l; s/ {! e else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
! ]- L* J6 ]( i' j+ @ else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);7 b0 M( Y* e$ E, R- F3 i7 o
k=1;, @- p C$ D( k ^! x- ^* F% ?' L
}
9 X6 e2 W5 T8 N( f) G }
8 X- [6 T( e3 B! F+ d5 J* N5 S K switch(re_st) {+ i# T2 A8 x& T; V; c
case 1: . N) o7 S% q3 m N
printf(" == %lg\n",b);
5 s* m5 j( B$ s4 ?$ Q3 C break;6 F/ c1 d2 d, |! \
case 2: . {9 d* W' `& X. W. g+ h
printf(" >= %lg\n",b); 0 \5 d0 M4 y4 q9 h' K
break;
" P9 q( q7 W$ i1 I+ ?2 ` case 3:
: v! d+ n, p) E& E2 P0 t printf(" <= %lg\n",b);
( R1 A; I2 I# I) M break;: L- Z7 }9 S9 S* ?6 {
}* Q: x# v- @% X' U" F9 k# F8 c
}' l9 e {4 V% m' `
printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>! o+ |- b1 D$ I( G) I7 n
< > tnum_x=num_x;
7 Z/ A: P6 y; b/ Q9 A; F/ {/ y G for(i=1;i<=num_st;i++) {
/ K' T8 e0 f% \% A9 f switch(re_st) {# L$ [; ?$ j4 t( O& @+ }" m
case 1:
& u+ o9 n6 J$ A) h9 E Y case 3:
* ?$ c" ~2 E V num_x+=1;
H9 D$ ^8 z& [5 B- w break;
# n, R5 E% m$ X5 ~; ~1 R9 ] case 2:9 M8 e8 h! \- v7 U5 w2 A
num_x+=2;, L) U/ s- k8 ^' g. I6 d, q
break;& v7 n( n& n& ]$ P3 I" m
}
8 {) L9 S! t# D$ H" K* [ }</P>
# v/ N6 J/ q' @8 b< >//化为标准形式9 ^; n- s5 \% y; p) K
if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数" k" C& p8 ~8 W6 R2 L
for(i=1;i<=num_st;i++) { r; ^# c% e7 K5 E
switch(re_st) {
% i3 h7 q) E6 F6 p1 y. y case 1:
& T6 q6 P+ X8 e8 b num_addv++;
1 }, h; }' T4 S num_ba++;
9 v' }9 d& g+ X4 M* z* i+ Q num_ar++;
% }% A# S" g# \% l" s- ^/ M+ L c[tnum_x+num_addv]=0;
) Z$ ]( H/ G1 I7 d. Q( ~& e base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
7 Q* Q( ]$ B5 N for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) ; @' u/ w, r5 @9 ]% H) r; B; {9 g
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
& q' d; V7 G9 Z0 J+ ` else a[j]=0;" C- g4 K' K9 _ w
break;3 r0 G- g+ Y0 E, N
case 2:
7 _& k6 O% ?* Z3 [2 Y. D num_addv++;
- P7 g b7 |# Y c[tnum_x+num_addv]=0;
. g- x! D# d1 @ num_addv++;8 D7 M, H& i- ]! l. W
num_ba++;
! |! n3 Y1 j1 J! _4 M% k num_ar++;
0 F% S, O' a$ I3 s/ P c[tnum_x+num_addv]=0;
H+ J4 @) |5 ?, h base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;6 b! s! d; Q( ~' k7 Y! m
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) 6 M% q8 M( `. g. G- Y
if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;; ^( O! X5 Z1 I6 e& c5 e
else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
* Z( D" {, j2 N3 T# M8 u0 o else a[j]=0;5 D5 Q1 h% E7 _) `
break;
$ V9 e2 K1 W. W' x6 [) ~ case 3:" f& }7 `# o; v( {7 ~8 Q. j
num_addv++;
; r" d7 y; j; a$ z& Y) V num_ba++;
9 n: H7 D+ C9 L( i# [* T: N c[tnum_x+num_addv]=0;% ^7 ?( j+ n4 `3 d6 Y5 j
base[num_ba]=tnum_x+num_addv;' L' ?$ B) P1 B; g4 E
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) ; T# B2 D* `' G! d
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;5 [( @/ g0 x1 O
else a[j]=0;
6 I* e7 ?/ G) k" \6 n5 i5 n1 A: l! h" g break;, A0 c' N5 @, E+ q+ _
}//switch3 C5 M. G# o8 X' A4 ?9 F
}//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>
6 k" F( v. ?4 p! r< >//显示标准化后的方程组2 Q# ]3 E; g p0 V4 W/ y' q
printf("\n化为标准形式后:\n\n");
' w( X% M4 }1 Y$ m5 p if(ma_mi==1) printf("max z= ");
- _8 m& R& J0 |/ @3 M else printf("max z'= ");1 ~' ^7 H) C l
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
6 z3 w' P1 J ~2 D( J% D for(i=2;i<=num_x;i++) {
. y# k1 m% D4 L" f; m- e7 q k=0;
- t: N7 I0 n/ d- Z/ c( ?% Y for(j=1;j<=num_ar;j++)
/ a5 B$ }. R: L( H if(i==arti[j]) k=1;
: h0 R8 L5 ]4 R! ?& g; O3 i. F if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);. N0 _# A8 n9 X$ l1 [6 x
else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);/ C7 Y5 z* I( Z3 U w9 M/ w
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);2 R1 b2 i8 Y7 Q
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);6 f6 i5 @& b" J: Y( I7 I+ A
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
z5 Z) E1 ]3 [& @$ t }</P>% q$ ^/ h0 v; P$ h0 U
< > printf("\nst:\n");9 j$ V) ~- Z$ I% L/ X' P. b
for(i=1;i<=num_st;i++) {$ ]. E; `3 g% b; m1 U
k=0;) W: s1 g J5 l6 e& w- {2 }
for(j=1;j<=num_x;j++) {
. ]1 f) y4 s. z, @, P if(a[j]!=0) {5 c t5 f0 E% \
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
( Z/ O% Y- O! G: | else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);* d5 k- D/ R5 }
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);9 c$ s8 F% l. E; G
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
2 q6 c# c# W, A- d else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);) [3 b1 P, Z7 C) G7 q
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);1 p6 h0 z; @$ Z6 X7 c9 b# }
k=1;/ K/ ~) I7 o1 B
}
/ T1 V: I# y) L6 Z" s }+ j, u3 v0 T7 f) r3 R) Z! Q
printf(" == %lg\n",b);
% E. b3 M* ^9 X- i2 v }/ z6 X2 H; D* f$ z2 }) X: E
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
- h# T& ^/ }/ m# w f: L9 q" ~& J- ^}</P>) K& Z8 Y0 l( ]. E; o3 z
< >void iterative() {
0 p e0 D% J, c+ H2 i8 U 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
* i6 V; r$ i ~5 w# j" e3 \- I% O int base_elem;8 l, Y$ h" J1 Y: B1 \
int base_out,base_in;/ X/ j2 v: g! @# [! c
double sigma[MAX],temp;
x* S0 c; r# d% Y double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>/ O. S# f$ `; X$ t# ? Z
< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop); ( I& D% K# e$ i" n. S9 y
for(i=1;i<=num_st;i++) {
1 }& N0 r& _" A/ c: E! W printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);" z: D% D! a1 ~1 M" {. X
printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>
4 D+ K$ f# S7 z! h5 n< > switch(step) {
( R3 ^4 g; f1 v8 t case 1:
: v* d* V! k1 c- [- D for(j=1;j<=num_x;j++)( B& H) q& v! u+ x% r7 D1 Z& C
{
1 Y. E* i, K3 N3 v4 } printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
( r2 ?! R+ m/ B2 y8 G1 N; J' \; d8 f }: i5 e l5 w! I5 r: ~( L y* ~
printf("\n");
) t: `6 F4 C! ?$ W" E break;
3 Y1 I9 W! r' L" \2 h+ H8 x. ]* _ case 2:
7 O A- F5 M( S7 i for(j=1;j<=num_x;j++) {
/ b$ x* Y+ v! y, I- D k_a=0;2 e4 g( w3 }5 h' L, ~8 |
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;! ?3 Q* X& j' \
if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);1 A: _( B4 F3 g: d
}! X/ G a& N( d/ H
printf("\n");% r# s# c$ F) H2 H" [5 [1 W+ j
break;
. Z/ r' e) a+ Z' O9 l- V/ h7 ]( u/ W }4 u. W# s2 L+ G! Z; n: c6 Z: j9 y
}- t+ _# _% j) A* i
//求检验数sigma( \2 _! }/ v! F7 E+ O
for(i=1;i<=num_x;i++) {$ K* V& G2 ?5 O; k; |9 x
sigma=c;
) N% v% `1 l$ Z for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];! V; C2 C" w+ n- |/ J
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;
( g( h) w$ n0 w$ t+ a switch(step) {
: C; q( c5 @ v' I* [ case 1:- a1 z) z* Q) H% y0 D
printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);" Y7 L) d0 {& R* e" c7 y
break;2 }5 _& O% n4 a% S
case 2:
6 p; @/ m, O. L: ^: X& I k_a=0;: e5 n3 m9 u B6 B+ O4 F$ @6 ?! k
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;
8 W# ~6 A. t8 u1 M' {! } if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
c( ?0 P2 x* n5 {/ n break;
7 h# W- V% N) q8 s) S0 A4 a }
3 E; k4 q* X' N3 w/ |2 ^3 Q }
6 A# Z3 r4 X- x putchar('\n');
6 K2 T% \! {; w& G//检验检验数sigma是否全小于等于0! n. d- H5 C% v- k8 d
k=0;
1 d) K* y5 m0 C for(i=1;i<=num_x;i++) {$ D# i* U c- q! b+ ?
if(sigma>0) ! Z" Y- p7 h6 l# K1 j, M
k=1;# T! L' J: D9 i4 k0 I3 m
}+ i4 ^$ S1 i$ p8 j
if(k==0) {2 p. [4 t: J- n! I; D7 v c: F% U# |
//sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解
& f5 K" V% L% j* g- @- m* S4 \ for(i=1;i<=num_x;i++) {
n7 ` ~, R7 v0 W5 U k_f=k_a=0;
5 D5 W r1 q$ n! O! t for(j=1;j<=num_ar;j++)
3 N, F5 f ]. K! _6 b if(i==arti[j]) k_a=1;! h/ b/ V: K" u& |
if(sigma==0&&k_a!=1) {
" r2 q m* |: B4 D; k for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;
/ ?3 ^) ^- `- H }. ~ if(k_f==0) {status=-1; return;}
/ W8 O6 q {) r5 D; v- Z3 F, `6 c }
4 f# T# a1 ]7 D( m }( V/ e! e( q. \1 R% x
status=1;
/ P- b$ U4 e9 F7 J0 I return;
2 S7 ]; v: W8 D0 |* f2 R }
* @* {2 ^: X8 G+ `+ j/ o! E//检查是否为无界解
/ y+ _( i7 w$ U" X8 I7 _ for(i=1;i<=num_x;i++) {
2 L4 u; }3 [7 M; q k_f=0;) M$ R0 S7 C2 N: x! v9 A
if(sigma>0) {! L$ S! j2 K$ ^" x* w3 C( a( b0 O
for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;) Z) F/ L+ i! s% Y3 ?5 E
if(k_f!=1) {status=0; return;}
0 B6 d9 J6 D0 p } b1 W( u3 S; v }- ~
}</P>$ G1 F) j& F m
< >//确定换入变量
3 x, d# f% p/ o8 B |) b for(i=1;i<=num_x;i++) {
$ B# n9 M$ d/ i& \$ O k=0;& ]2 P2 O0 H# l( a; S9 y
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;/ w9 y, p( Q, Q( x. S
if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;: }% c+ [( |( R" W& i. w: S
}//temp赋初值
5 d* T$ I6 i4 K/ y- R* [8 t for(i=1;i<=num_x;i++) {
2 d. Z5 ^ z% p. p k=0;9 ?; o- Q" `! c" w8 z+ a
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
, |' n( g6 A( ], R1 a! N if(k==0)& ]) p+ B* u2 F- l. m$ b8 F4 R
if(sigma>temp&&sigma>0) {
3 x; A8 a0 J' w8 _6 E4 u: C; V base_in=i;
- X* p( i) K2 z+ C2 _* | temp=sigma;" M9 e8 X1 J: `0 }5 {& t- `' D% |
}2 c; R) i5 |3 u" M* U( u7 ]& B
}</P>
% b& r9 K* Q2 T8 V& ~< >//确定换出变量7 {' ]+ h) ^. c1 i& O$ p: P# D
for(i=1;i<=num_st;i++) : {* u2 Y5 p' }. e: }: ]
if(a[base_in]>0) {
( k4 j( }4 P; Z' i/ r2 i temp=b/a[base_in]+1;
: a4 V* Q- h$ l. S* g break;
2 H8 _/ R5 T9 _) ?4 L( Z" R( Q }//temp赋初值
% E( o7 @, V% [& l4 Q9 i7 B# j for(i=1;i<=num_st;i++) {
0 p" O8 q. F' {8 h+ ] if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {
, \( {) Y! K% T9 j+ l/ s4 E1 W for(j=1;j<=num_ar;j++)
4 p9 O* c! \- P" r if(base==arti[j]) { - E% x+ r' ?/ ~. e4 `. R9 ~) _
base_out=base;- q, H0 q2 a8 P6 f, Q% Q, H
base_elem=i;; g- B* J% b9 @' E0 x: _- ?
temp=b/a[base_in];
/ ]9 f" G3 o: G1 t x+ F+ g break;
s: j9 u$ z6 Z5 \7 F$ J }
! J% F6 R5 ~7 @2 I" N' }( ^# D }//人工变量优先换出) f) `' m3 o& c: j' x
if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {
+ e0 [% |. A) F2 W- K2 e) W base_out=base;4 r0 N3 e8 F1 M! Y+ y; C- t/ |
base_elem=i;
- A0 l# T; e+ k5 ?( }. f temp=b/a[base_in];5 S% S/ `% c; L4 Y- v9 t
}
9 M; A) o, B( y. c/ b }</P># e( R3 ^& B0 `& w1 n- `
< > printf(" 基变量:");" y8 ]: H$ \7 g: g% H; I; m9 ~
for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);! |/ w/ H3 y- z. c W
printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);
) M1 X; _; ~ J9 n2 ?//基变量变换,进行新方程初始化后迭代8 s. s) m: |' {5 o+ y0 m( p
for(i=1;i<=num_st;i++) {
, y8 m9 [1 \1 q; X& P' V ] if(base==base_out) base=base_in;
3 C+ ]6 b; z( q- O7 a. R% O9 |) H }
4 J( b& C: D- J' ^' I//初始化主元素行系数
( u8 |1 z2 {7 x {) O5 t' V value_be=a[base_elem][base_in];( l* L( W; j+ M) [! T
b[base_elem]/=value_be;
9 X y3 P5 E5 {* F- E for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>2 ~. b9 E; Q8 F& k& l+ Q% h
< > for(i=1;i<=num_st;i++) {# F z( G5 e$ d/ N
if(i!=base_elem) {: u! W* B' V, x2 x* Z2 J2 R
b-=b[base_elem]*a[base_in];
0 E& B4 u* ] D" b F1 C value_be=a[base_in];# }/ L. G1 g7 J$ Y; R
for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be; t' V" ]! `2 m) \4 f
}
) a8 Y' \& z. W }! t- K0 Q. F( \- p! x! y
stop++;
* J% l; y: O6 R4 x if(stop>STP) {status=-2; return;}
5 U3 ]. h: ^$ o* i: o iterative();+ E9 ^: y& [& v9 [# ?5 s% W
}</P>$ k8 a: Q2 f( {+ O
< >void output() {7 k7 ^: A. c! h+ j
int i,j;7 g) a6 ]" k: |( r) T0 {% |' B
double X[MAX];# F" M9 C p4 N6 w# r- y
printf("\n结果如下:\n");
5 A- z4 ]; g& d printf("\nX=(");4 \6 I- K, Z6 k) V4 K
for(i=1;i<=num_x;i++) {
" |% X' n, R Q i" ` for(j=1;j<=num_st;j++)% P' _2 V6 ^8 b! k0 d; [7 \
if(i==base[j]) {X=b[j];break;}
6 r. e) ] U+ Y; A; |3 j5 g# m else X=0;* V, U+ g" u; ^4 ]6 T
printf("%lg ",X);& F- t" ^' q+ y* O) _( M
}' p+ s: i) b G, F( s
printf(")");
! r$ E+ T. B/ Z* ^, `& F for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;6 d, b3 h' ]3 l( }
if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);
+ X5 U; m% m% ?: z else printf("\nMin z= %lf\n",-max);! _1 Q& i* P2 c t% ] T
}</P> |
|