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< >/*************************************************************************% F" q# ~2 R4 x1 H8 R4 I- f" W. d1 I
单纯型法解线性规划问题(两阶段法)
8 L1 w ?2 s' \8 Q) {7 n' I / R0 X! f$ K# |
编程环境:VC++6.0 . j( X# O: e9 o
方程组输入说明:$ F ?8 O2 E4 V) Q" @# S" W
变量非负,按提示输入相关参数。
0 T* | l4 p; A! y( p7 e *************************************************************************/
- z5 B5 B3 k" a& L+ N! b; h#include <stdio.h>
9 |, e- [, W, a, T- W \1 {: }#include <stdlib.h>
; h4 I2 [1 U& T1 F( C. V#define MAX 100
; ? [ `& l) @#define STP 100</P>9 m; L$ s7 ~& V2 l* ?( w# e
< >int stop=1; //迭代记数变量
4 @: w" ]0 W0 `8 F+ A9 `' G; k8 eint 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
$ H0 d8 \" b$ S. Aint step=1; //目前阶段</P>
5 {7 R( e% D4 a- N1 f; q< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数1 j6 v1 k( ~6 X0 x4 L9 \3 o: Y
int num_x; //变量个数 ) P/ k3 K; D; t
int num_st; //约束方程数
; q$ Z/ w# B# r! xint num_ar=0; //人工变量个数
# [0 K3 H# D# M# v! J5 xint arti[MAX]; //人工变量下标
, K1 L- U# Y) z5 tint base[MAX]; //基变量下标- ^9 ?1 L2 ~/ l
int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>
% _9 y: K, _" a$ w, E6 l< >void create(); //建立方程组7 z. o- X* V4 S
void iterative(); //单纯型法迭代3 r3 o- U p5 b& r. w, q
void output(); //输出结果
6 Q1 S" w( a: X# J) G! C5 w& [1 q( mvoid banner(); //打印程序标题/ H1 h5 M' w O5 @: S
void exchange(); //交换两阶段价值系数1 ?8 k: R7 \9 E3 ^! m
void show(); //输出方程组</P>4 L; F9 c$ v8 Z3 R0 G) B/ t0 o; I4 z
< >void main() {
3 b' f4 d! C3 b" [! ~9 v& \ int i,j,k;
/ K# r9 _- i1 e( a0 d/ ^. l banner();
8 Q. N1 g( y3 C3 m, P create();
' ^0 d) X& S0 b/ j s8 B* w //保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数
: A0 k n) x: j" c' N+ ?8 U) C) ^ for(i=1;i<=num_x;i++) {6 ^0 R6 T2 |* ]: v( y3 F6 E, @: W
k=0;( J5 g/ H5 l V8 L, i* W
for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1; [9 A3 h5 L2 n& {, O- V/ E' x
if(k==1) temp_c=-1;2 x+ t1 o2 Y0 t4 D V! |6 G
else temp_c=0;
, t% B1 g% l& b' l3 S }% ^( P/ x# t( P2 A3 X: b+ e: |( p
exchange(c,temp_c);</P>( z D6 U3 i H! x5 C# M+ ?( }/ o
< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");
1 y) l- O: e/ C t show();
+ o: a0 ?4 V- t5 p# f3 O step++;) v; O; p9 ?+ I8 R
printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");" s& z: z" s5 r, c6 }/ e' p! o
getchar();
3 g6 |; q( m4 q/ S# y6 I getchar();6 e5 ?- u. x" o* S' q+ L' y
iterative();0 A& J/ N2 [8 q$ b e
if(status==-2) {2 g: ]2 x5 k) V" D
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");, U! _1 k' @ U' A6 b. \. Y( B
puts("\n按回车结束");9 l1 ~7 M# k$ J9 k
getchar();
$ n' c8 H- d3 R P! A' S5 l: \ exit(0);
* Q% }( @( R& S z* R }/ i: v! [8 z4 @
output();</P>. C' C! }# N4 h. v8 w1 a
< > if(max!=0) {2 V$ @& H0 y8 `8 C
puts("\n\n原问题无可行解。\n");
" w' X7 ^( l/ U( { puts("\n按回车结束");
5 N( k$ j& C; f/ T getchar();) r0 J# C9 S( o8 b0 O* ?' O& x4 K% J4 K
exit(0);1 R) j. G+ Q4 F" l1 B
}</P>2 N2 T9 [; t- L8 r' v$ w
< > //转换为第二阶段价值系数! K" v; B3 H$ `0 u9 a! v
exchange(c,temp_c);
" q6 Q& m% @, a8 C1 n& j //把人工变量列全设为08 G* }0 C& b' H; m- w0 H1 j
for(i=1;i<=num_ar;i++) {
/ Z% [! z. P0 |& f/ A* W0 `3 q3 I# q c[arti]=0;0 P& e9 x, v6 n
for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;
+ f8 x7 ]" o; O$ B }</P>6 U! {( g9 h7 w" Z& ~% S
< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");$ d K3 [4 h4 S+ X; O W1 b3 i
show();/ U- b/ {4 s& r, p' w+ s
puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");
' O5 J% V& {7 N. S) Q" V2 w getchar();
" z* K, C% ?! {# ?2 s" s+ X iterative();5 {& Q9 H3 w0 o& Y1 `) V* _ v6 B' ~
switch(status) {2 J/ U* }0 d- r* S
case 1:4 m! C& I/ d( @) a
output();$ N- i4 C7 t7 l3 a2 Z( K/ p
puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");
4 B& a; `/ V5 @1 i puts("\n按回车结束");3 D" R' d5 }/ ?& Z* D9 \
getchar();
d, }. {/ O% R" ~1 @" r7 x exit(0);3 ]- }3 E5 J& \0 @6 J
case 0:
5 d% F- n) d$ p+ U+ g puts("\n\n原问题为无界解。\n");+ A$ R h o- u% d- V& M8 O
puts("\n按回车结束");$ B1 m4 G: {2 i J" [/ J- }
getchar();
( I4 g6 `* a K6 f) C. T exit(0);' M) I& A1 }: J6 z7 N# y
case -1:* |0 f- l) g, n9 \3 z* ]
output();/ v& e3 y4 [0 b: S! U5 d
puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");! q1 d! A; k' n0 u( g% e1 X" Y
puts("\n按回车结束");
4 r4 B4 S" C8 Z' N) Q5 W getchar();/ ~& N5 k! [' Z8 c" C
exit(0);
5 o" @: e5 H" q" Q case -2:
. z x+ r' e6 \6 E# V0 Q2 D puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
/ A% F! v; w1 ?0 K- T1 W puts("\n按回车结束");4 t- |: S+ S# I S2 w
getchar();* Z' w8 {/ v, x+ j1 y
exit(0);9 b! z- R' ~3 K. B
}//switch
8 b0 O* y' w9 [: [}</P>
! x' G9 P9 V' b9 s# K7 o< >void banner() {
7 ]3 C+ \& d2 c2 b" C% t J$ b; n! k$ c printf("\t\t****************************************\n");
% ?2 z7 S# v% S) r' y$ Z printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");& D$ |* a% S1 N( S2 w
printf("\t\t 作者:Thunder\n");
' g: i+ D+ s( ?) @$ g# s printf("\t\t****************************************\n");3 c z% \) F$ h& g# J
printf("\n");
5 ?; `: O" V3 U; F- D}</P>
/ n9 y% f- C, O: z! p+ N: m; b< >void show() {
1 v2 X( C; L* _1 B//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示
$ h: u* x( M5 |. L* X: d! U//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号
9 b r0 Q j, k& u+ m int i,j,k;3 ~/ Q8 |5 ~. {9 f# x" M
switch(step) {
0 L) I6 y) b4 D; {8 C case 1:& Y& a) }$ _: s5 v% g7 T
printf("min z= ");1 A! [# J+ M1 \. O# O/ B ?
printf("x[%d]",arti[1]);
/ t+ M& k' [& } for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);8 ?$ {5 N) i' A; r
break;% K2 R; u/ H G& R8 ^
case 2:
- q V' ]3 l; X+ l printf("max z= ");
4 b# J0 M' u% o printf("%lg x[%d]",c[1],1);
8 K9 f5 k0 [/ B for(i=2;i<=num_x;i++) {
x" `" B1 t' B. P. i: K if(c==1) printf(" + x[%d]",i);4 Q, J8 l' Y9 f9 k
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);; s0 L% R; k2 ]+ W) I0 K: ~
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);2 j* h. j' U- @1 V
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
& p# E6 z! Y: H/ u( H }' M- `, o E& E2 Y; ~
break;3 `4 h0 K' ?# Y0 P& q
}</P>
" ?/ I! N M9 ?< > printf("\nst:\n");" k% I3 f1 P, d# v3 v% d
for(i=1;i<=num_st;i++) {
& @% ^3 H0 S5 |# w+ l: d5 m7 j k=0;
1 n$ n8 b. g7 `5 u; R0 ~ for(j=1;j<=num_x;j++) {
0 O8 U, e: U! @/ c& ^9 O& c1 e5 \4 I if(a[j]!=0) {: ~' X! b" U) k& c1 k% T
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);0 E, |8 z3 L5 y
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
' f$ V: Z+ F& Z! ]2 {: f' @1 ^ else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
& Z! y/ p6 S" Z4 q5 f9 o3 R# H else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);, n$ [$ A& b4 {1 P8 X
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
+ M6 d( x3 f D# |0 C& U else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);# f5 Y/ K2 g: b! ]- D& ]
k=1;
, L! H2 N" p8 e }
& I+ E$ j( w/ G: ] u6 T3 @3 k }
B& H# |- k2 w: O# U% D2 D4 j2 Q9 t printf(" == %lg\n",b); B) ]( K8 _9 L
}
0 p6 E" P+ X; f! |1 M( |) ] printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
9 [0 _. }: e, i- P4 `. X}</P>
' ^$ A, ^2 h+ v( M' G< >void exchange() {- D3 r/ L b! Y' @$ F
int i;3 M7 B0 q( m' j
double temp[MAX];9 K: i- S4 v& d) E: }8 D: m8 m7 n
for(i=1;i<=num_x;i++) {! t3 }. S2 M- }' N
temp=temp_c;
/ X9 W4 W8 _& H+ m2 X temp_c=c;
, z) Y8 M: {5 W/ b6 c c=temp;
: `! E; T& O5 [; Z }
9 j9 t! |& H0 A- t9 R' B( ]}</P>
; V6 B" ^) N* Y& K( [ |< >void create() {# k' K. S0 w1 m% q: J+ G
//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认2 B3 a. q3 e% N4 I% ~+ n" t
int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;
" t; `5 N, t, b( z( p$ l char confirm;. ~2 R N, M' P a
# v- |, D& M7 ~- C8 d while(1) {7 A, g; h, s8 w6 U0 F' ~
printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");. n( {% A4 f( Z% u
scanf("%d",&ma_mi);) E- L0 d) U. U* v e& I
if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");
' Y6 |& [% y; G- @. [$ U else break;+ N, _6 O* g ~3 D0 w$ h8 S
}6 ?) b' X; M7 @" u" M
6 O# B8 ^# \2 [& Y) h
while(1) {
4 ?* K9 M; L6 p6 n$ P printf("指定变量个数:");
4 G( i- `2 S1 {! M7 x% U# ` scanf("%d",&num_x);# o* m# [! C( m
printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);
, z" s3 G \& y. Y& D for(i=1;i<=num_x;i++) { ; ] I% N. I X0 k! u
printf("c%d=",i);
3 f* F1 b* i3 r8 K0 i( c; j+ r scanf("%lf",&c);
( {% H6 e/ }% I g& V, B# U0 b }
$ n2 {5 T& T% N7 e6 l" o0 M5 f0 Y if(ma_mi==1) printf("max z= ");* S1 K" l/ _+ y3 y. _+ q$ ^
else printf("min z= ");
* T6 J9 r& w" ^( J) d* k& l printf("%lg x[%d]",c[1],1);
1 z; W ?5 D4 p5 _+ Y; x for(i=2;i<=num_x;i++) {8 ~# W% _& D4 c$ f: s5 `2 }& C- u
if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
; |- E, R4 H' U! U/ ]% C else printf(" %lg x[%d]",c,i);
2 c6 J) B$ l8 a# y" v }& p, F# l0 t1 r# O/ X l) m/ U" K
printf("\n正确吗?:(y/n)");
u( @" o3 C+ T0 w0 F F. [ getchar();
, l1 n# u( S' t confirm=getchar();: x5 J0 U# l: m. Z) C
if (confirm=='y') break;
. p8 G t2 a: j9 g2 k1 M& F z else if(confirm=='n') continue;
' c2 v6 X, ?/ O. ~ }</P>: C) O( g" N2 ]# Q% e" b
< > printf("输入约束方程组个数:");
( t, Q! a l8 u, u( K scanf("%d",&num_st);% z1 j" G- z6 L8 R
for(i=1;i<=num_st;i++) {, c; t" L8 ~/ N; s8 ?5 _
printf("st.%d:\n",i);
+ J$ u; W8 ?1 r1 k6 s while(1) {( N. @+ S' d( @
printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");& c3 ~. B6 u9 ^' U
scanf("%d",&re_st);
9 C1 y3 d" d6 W: N if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");$ V }1 U" ^( I5 I" l8 Z
else break;
9 i1 i% E- w* u }
# u- h b7 U% l: k1 v: k1 C/ }8 | printf("输入技术系数:\n");3 y. Q+ O' K& G
for(j=1;j<=num_x;j++) { & h" O( s! Q# B4 n
printf("a%d=",j);0 ?- H1 H, ]' N7 @2 K" l' L W
scanf("%lf",&a[j]);: b0 U1 ?$ m5 ]) v3 a
}. U9 D1 Q9 L4 ~( z
printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);# G* m" q) p- k- B7 M9 \
scanf("%lf",&b);0 Q- @5 {/ q3 K. q
+ y5 J8 d1 Q# g( c/ v7 j4 [ printf("st.%i:\n",i);
3 u6 x8 I; [# |1 F printf("%lg x[%d]",a[1],1);
, S( Q$ J$ G6 R+ \8 W for(j=2;j<=num_x;j++) {, K- w% y# U+ n
if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
7 E0 r% P3 x4 a6 E else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
4 p2 b) S* A9 K; V# c9 L }
i$ M- V) n. M switch(re_st) {
- f" N/ i( e% X* x6 @7 r case 1: printf(" == %lg",b); break;
2 b3 E& h" k' Z5 f: Z9 q5 N case 2: printf(" >= %lg",b); break;
+ X1 ~7 M2 V1 y case 3: printf(" <= %lg",b); break;
8 u& ?! z6 H- U& ]& k }</P>
7 A. {5 b& r* p, D2 d< > while(1) {+ a! f- U/ Y0 S; z9 ]
printf("\n正确吗?(y/n)");
2 n- ^5 s/ M! d$ O$ ? getchar();6 ?# F n {+ a$ C9 m. c6 d7 X) ~
confirm=getchar();1 ? Y9 w0 j6 T8 |3 r
if (confirm=='y') break;' B h- k- t$ Y/ ]7 D4 l
else if(confirm=='n') {i-=1; break;}
- n+ l2 W) P1 N8 D }
9 O n9 \$ n8 t7 f' ^/ v }</P>1 Z' x/ F' Y3 o9 G2 G& P
< >//显示输入的方程组
8 {9 `* l. m& o0 r) H, m, P0 j printf("\n原问题为:\n\n");
) _8 |( s. b( c" f- U% v if(ma_mi==1) printf("max z= ");
0 l. o/ H6 g' \# B2 O else printf("min z= ");$ v; U. P- [8 z+ O7 f. C
printf("%lg x[%d]",c[1],1);7 G% @ [ R, Z) }$ o @; f
for(i=2;i<=num_x;i++) {! X/ O f% h$ D I) ]7 ]
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);% w- t1 b& c' y. I$ M
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
! [0 k1 F1 r) s% q1 X. d4 ^& h' S else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
8 W1 b1 ~: N+ j2 t# H' Z else printf(" %lg x[%d]",c,i);
! r9 V- k2 A, k$ _3 s. X* b8 A }</P>
/ \3 y: Z8 v$ Y) A< > printf("\nst:\n");& e5 c+ V/ n2 F/ L: ~3 W
for(i=1;i<=num_st;i++) { 2 {! D+ p/ p& |$ H
k=0;
: O' t1 I" E7 Q, Q! F0 D for(j=1;j<=num_x;j++) {: q' Q' m6 N8 B
if(a[j]!=0) {: W! l1 t; }8 T! P% j# \) d0 i( N }
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
S1 I, @& ~0 { else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
9 `7 r$ t6 i8 g else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
; @, C% u4 U7 c( U# x( `1 U2 A else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j); W+ O4 Y" b1 g/ z
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);2 s( j( N7 k) O( O$ s4 q. a5 ~
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
0 C, N% v1 z. \6 ? k=1;( _& x6 ^# d# y$ r: t7 I% m( B2 [, |
}" v0 h# g1 s7 s- I3 i
}6 t. F1 t) \0 t0 h
switch(re_st) {# }' {& N, ?- ^+ b6 z
case 1: % K( S8 O% e" E# l8 Z
printf(" == %lg\n",b);
/ d. @( u" ^- G5 } break;
& X' ^2 ~/ t8 J; ?- F case 2: ) T& S) ?/ W: H
printf(" >= %lg\n",b); 9 W0 p: _6 ~, @# O+ E" z
break;
& y/ o" x2 O7 I5 ~4 r case 3:
a) L4 z r+ \& ~9 N. ~ printf(" <= %lg\n",b); * l: z) m9 N3 x
break;
9 m, ]4 _5 w9 n3 g }
, A$ m* E1 g( Q. y# ] ^ }( W' g2 W& q4 d$ a' p* q
printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>
/ q% T m1 I, O0 |( k2 d< > tnum_x=num_x;
/ u5 x& Q/ N' p8 T3 Q' h3 h for(i=1;i<=num_st;i++) {
0 K/ U3 W7 P4 x9 J* F$ V switch(re_st) {
, g( d3 R9 M# k2 i* Q6 t case 1:
' G! }: u8 A- D0 l8 V: D case 3:/ @$ o* r# r1 L5 T
num_x+=1;
4 h4 Y4 r$ F3 g* c* U break;, B- B% S9 f0 l
case 2: p# ~1 a6 L7 I
num_x+=2;5 N# b3 T7 I/ o4 n- E# e$ c8 x
break;1 V+ y. E7 v3 [0 r3 c/ G" g; X9 ^: B
}
4 f# T- N8 B. S+ P; `7 K. d }</P>
7 M. U) ?0 n7 K; ^+ A< >//化为标准形式
- C |6 u- M/ F: X6 l9 [7 u2 G6 Y: _* _ if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数$ n+ I y8 u7 r
for(i=1;i<=num_st;i++) {
: o6 `% }, v0 L4 _* [9 o- b% l& h switch(re_st) {
2 ] M' [. d" W; i/ t* y% K8 S case 1:
D+ E8 O" A9 q3 I* G num_addv++;
- R1 c y+ F) i& X, p num_ba++;
% F0 H2 m8 H* F8 k2 q) g0 u6 D num_ar++;: J! ]5 y/ b# V7 v, u% O: ]
c[tnum_x+num_addv]=0;
4 h$ y8 V: s' j* A base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;- \, w. o# U, M+ R
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) 1 d% s/ G7 i: B' E& U; F$ T$ D
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
. r1 W! e; E% L& ]: B else a[j]=0;
" V, q+ b0 F9 C6 Q: F break;- Q" L- m( i" E# F! Z1 D4 Z+ @) W
case 2:( A( {% d: j$ l2 C+ r8 B- N4 X
num_addv++;
) Y- J! e* K, V5 j2 r8 i$ J4 o7 G3 ] c[tnum_x+num_addv]=0;
/ ^* W6 {2 e. |" B* z) r3 Y6 j- Q; I num_addv++;, k; F4 j1 F3 s) w4 x7 C2 H
num_ba++;1 R! {. q3 d* D; t
num_ar++;% o# r* e% l$ \7 m& C G$ U
c[tnum_x+num_addv]=0; * }1 P$ R7 _5 s. Y
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;0 d; N+ ]; B5 C# I
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) " {% E" X4 G3 u: O
if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;
% D/ R! V8 D8 j6 M8 P+ ~, b; \2 A* q) Y else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;' A4 y8 Y, W" `$ z( F
else a[j]=0;$ e) p( {8 o9 @3 ~7 I8 D
break;( w; P0 s( ~1 A4 j2 x; i. z
case 3:
7 w1 e. `6 x5 N7 i# c% e num_addv++;
: F. Q$ A+ w$ u/ G& z, Y num_ba++;! t4 `" W8 T; r% {' h
c[tnum_x+num_addv]=0;5 j8 ~6 I7 C" _7 Y
base[num_ba]=tnum_x+num_addv;
& u' v% ]% {6 t, n1 c! v2 b( q for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
' ]+ k7 c0 |( K9 a3 ~% Y' C! w if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;" r0 b& s% B" n( X: l1 c
else a[j]=0;$ Q7 c6 ?2 _2 A9 x
break;4 V- A6 u$ A" O f7 j. ?
}//switch
. f4 o2 Q; O# \2 Y7 d1 ~ }//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>7 s: r |" R+ h E
< >//显示标准化后的方程组
0 s; j5 j4 }% S4 T9 Q# j* k1 r) C" o printf("\n化为标准形式后:\n\n");
& E" I. O& ^% ^4 t. o9 i if(ma_mi==1) printf("max z= ");
; E% d: _* B" Y1 k else printf("max z'= ");7 Y' |* o+ C: `9 ?
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
/ X( s! R/ {8 z7 |# w$ i for(i=2;i<=num_x;i++) { ; j+ \2 R3 i5 P6 Z: I) H7 w- @# y
k=0;
4 ^/ U3 [3 q$ Z) J for(j=1;j<=num_ar;j++)- s( b; H! m/ n& A" }
if(i==arti[j]) k=1;6 Z3 D8 C) E z H
if(k==1) printf(" -M x[%d]",i); r5 z( l. \) n% |% J4 b/ x
else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
9 T j* D. Z% r+ o+ l else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);$ [: h% @" R) S) K) n
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);2 d& R7 X/ Y3 H2 U. I/ n7 c
else printf(" %lg x[%d]",c,i);' k6 z' \4 N8 Y0 B
}</P>
) o+ x& K1 P7 q5 q u+ Q< > printf("\nst:\n");+ |4 u; V1 I7 ?; d# f. n
for(i=1;i<=num_st;i++) {3 Z3 W$ F. f# ^$ n7 @
k=0;
8 W5 \# t: C* e+ ]5 s l for(j=1;j<=num_x;j++) {
% L- v' F' |; C if(a[j]!=0) {8 d# {( {: v, I3 Q3 j+ ]; Q
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
; Q3 l' X2 S+ s5 a# S3 M else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
' b% Y) ~4 e& x) O: l% ~, r else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);8 k% f3 X$ _- A* L# f
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
8 |% x$ l0 F0 H7 _! J. @ else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);; n m1 w, I- U. A$ E
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
- l/ `- L0 K$ B& M6 Z& E# M, N! p k=1;
/ [7 h% q( j) K }9 ~% m% h+ n b) m2 H
}
2 c. M1 L* D$ i# w printf(" == %lg\n",b);
1 ^8 M5 z$ ]/ W0 } }
3 Z( u. {) W2 P l) ~5 Y printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);! U& ^( ^/ j$ x! ^4 u
}</P>
! A4 N/ ? U% l) C5 }4 v< >void iterative() { p1 k! j2 T$ x' q
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
0 O- B( d4 d2 a int base_elem;) a: C7 }+ S' Q0 K! m# @
int base_out,base_in;2 I- ?" m% y+ I3 d' G( j
double sigma[MAX],temp;
! B& ?# C- C+ k( k5 W double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>
3 Z0 g9 f8 A( Y j5 d# K< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop);
( V9 w3 m1 q6 e3 y4 N% c: n for(i=1;i<=num_st;i++) {# {+ Z, W. A/ }* B% r7 z9 G
printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);
1 G% v: q3 v4 ^/ ^" T( c printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>( m8 p6 t- x- Q+ t8 ]
< > switch(step) { u' w1 ~7 G4 j' B/ |, ]7 c& V; @
case 1: b( j/ i" l8 f( ^1 H* ^
for(j=1;j<=num_x;j++)7 o) N! W( n7 D5 w0 ]% q; Y
{
$ F, U. `+ F8 ] printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);( B4 J) J V( Q9 |3 ^, M2 Y4 j
}: r) |5 a7 ?$ Y7 Z4 b
printf("\n");7 Z( i& [$ f; s& v, }6 [+ z. n
break;
( D& W/ Q. I5 W9 [0 {; d( r case 2:
, |# D4 r9 k: \ for(j=1;j<=num_x;j++) {. x" B1 u7 {7 K$ i* d$ G [
k_a=0;( o% P% p. W: u8 K2 E4 f4 z6 H) B
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;2 l! T# }" }" _9 q w
if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
" |) M1 L) E: E# J6 a+ ~ }
; J3 t) C& T$ A! K- n" D( b; O printf("\n");" ~" q: {7 r9 Q
break;6 P3 ~- \7 c: I- X8 o5 Q
}1 n* T5 t( M5 t, T3 J3 Y) u
}! |# G% n1 Z( Q- Z1 f5 N( d& J, ]
//求检验数sigma
% e! _$ W8 m% @. O for(i=1;i<=num_x;i++) {
6 }8 M- Z# r1 Q, d* Z4 @; v% T sigma=c;# l; R7 P% p4 p$ x7 O0 v# B F
for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];
, Z9 F. P" q/ I* j. w for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;
3 @- j1 A+ z6 x S# K' B switch(step) {
' p$ z2 {7 K7 |7 f case 1:" t! P& n6 M' O# W; |0 |0 @
printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
& q/ l* L' o. }' @2 S" r6 G* U break;
/ f. Q) d" c0 b- ~; F0 N; } case 2:
+ V7 q7 j; F6 q. \6 W8 y( g k_a=0;
# B6 g% N1 Z; E( a) E5 [: z# t for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;
! B- G1 n* a& D/ p, ]* U if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
. o* w& K, y/ i# b8 l1 T+ V: L break;5 u5 d* I8 l( {+ q8 {6 s, I
}
' Z4 X% U/ l- A R }" Z6 i* G. t) ?0 n5 \8 |3 z
putchar('\n');9 z$ Y c8 f3 n% |4 x
//检验检验数sigma是否全小于等于0/ T# d/ f7 f8 A1 E* b9 L. Z
k=0; w1 G7 H4 T* }* _/ _2 z' w$ N
for(i=1;i<=num_x;i++) {
- K0 ~* q0 ^) U* f$ F; W if(sigma>0)
- T, }; O2 i* H& V k=1;
! \( s/ y+ z0 z5 X+ ?0 q. j }
" W7 l" E( c5 }9 z9 k. x: ]+ X' p* c* J if(k==0) {: I( q% v8 W: c- u" Y
//sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解
7 k j- |; B0 ` for(i=1;i<=num_x;i++) { : g2 E. v, \3 i2 W4 A0 W- _& _
k_f=k_a=0;7 s" k' u8 \; b& C6 ~+ J% Y
for(j=1;j<=num_ar;j++)7 Y) m1 t4 D8 p7 b# O, }0 ?9 E
if(i==arti[j]) k_a=1;1 G& G- h+ ]5 I& V) W: S2 R
if(sigma==0&&k_a!=1) {' C+ u9 p( h$ ~6 P n
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;
. Y* f) B L7 b if(k_f==0) {status=-1; return;}8 _1 w, {5 l9 W3 S K
}
% h- V! d6 ?' ` }
; M" j& L0 `& [! k% c' p" Q$ h4 y status=1; 9 C3 r+ k) H: b
return;
4 Z4 I6 B: b* U/ \7 U' @ }
3 L# P" H7 }$ K5 R//检查是否为无界解
" b( ~, q( J2 J) E+ B3 i9 k% d for(i=1;i<=num_x;i++) { 9 X4 B& @' ~3 s3 _$ Z) f$ S0 A
k_f=0;) [0 K& K9 U2 }3 Y8 R7 f
if(sigma>0) {
) H/ D- U$ E: q for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;
) T5 A' I9 y* C4 O- ^ if(k_f!=1) {status=0; return;}
) o9 x, J6 p. n1 T }
1 y) T. z7 x; p# M }</P>) C, j: w; h0 c
< >//确定换入变量! @9 D+ d% H: A
for(i=1;i<=num_x;i++) { $ g$ s: o. v. e
k=0;2 ^. P. |% t9 j: Z* f3 l9 `
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;6 W' T# [; G& _0 @# Y
if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;
: s: I" F# J7 C0 x }//temp赋初值
2 y& ]. q8 V- L4 Q) n for(i=1;i<=num_x;i++) {& r' K& E" Y# u4 z8 S5 K
k=0;8 b3 o, O9 i2 W: h- Z
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;& O/ r% Z# T2 [
if(k==0)
a: P) l! \9 g" R+ Y# a; v8 ] if(sigma>temp&&sigma>0) {
/ g& r* Q% _$ p base_in=i;
3 s( F( h9 y2 [" z7 _ temp=sigma;6 v6 C( h4 K4 _7 D+ |% R; A# v* K
}
. g- c2 R( @6 b" k. j8 E1 u }</P>
7 R7 j9 Q* a% j/ ^< >//确定换出变量+ n+ Q3 K& u! ^
for(i=1;i<=num_st;i++)
; @( m q0 c% b if(a[base_in]>0) {
* F; v, p; S# v9 A O. c* r temp=b/a[base_in]+1;
8 s" r, p& C3 t* e6 O$ r break; s- q7 F3 z+ s, _# a( M1 |! M' b
}//temp赋初值
$ k7 ^3 t0 O% A; ]! `8 U0 Z% a8 T for(i=1;i<=num_st;i++) {* ~* N( J) G1 h0 ~0 d' E
if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {
$ b% c* K+ q3 R& V/ t for(j=1;j<=num_ar;j++)* D: I2 C# h6 \3 @8 P! u4 N
if(base==arti[j]) { * e/ t, I" b% x R+ X
base_out=base;
+ s- q% {/ e- d E6 Q, P; [; `& \ base_elem=i;
$ P% i: G/ A4 Z7 Z z- R temp=b/a[base_in];
7 L8 D( ]' [3 q2 ~3 `, r) D' Y break;
& L2 F2 |/ p& S4 B2 q8 [9 A1 W }3 r+ R2 D# }, y
}//人工变量优先换出
$ v! U: c/ H: A if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {/ @# `, l7 `4 b4 H
base_out=base;
" K* }! _& |5 j2 d6 `& U base_elem=i;& Y9 T/ f+ V, z. T- O* H
temp=b/a[base_in];& \) y+ }- m( m. k9 V$ k+ K; s. K# I
}5 \; X: ]- I) d3 l( [0 D! @0 @- `
}</P>
% F& q' r2 W' X9 e8 c {< > printf(" 基变量:");
2 B% S1 _+ m8 f* U" c3 i for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);
: r% O4 \" _: G3 [! S8 F/ R# r printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);
+ m4 N+ A: d9 r, s# z) z$ w# Y1 f! v//基变量变换,进行新方程初始化后迭代. |- Y6 Z e8 S' @0 z& u; \: p
for(i=1;i<=num_st;i++) {
8 P( G4 i; g' R0 A: o/ p if(base==base_out) base=base_in;
( {7 t j: N |2 l" D% d+ D/ r5 Z; X }" |0 ?( x2 ~* Z6 e5 R3 l) G1 V5 N
//初始化主元素行系数
8 g$ h& R' W8 N& N$ n; x3 w value_be=a[base_elem][base_in];
5 S$ ?0 M1 p) y8 _ b[base_elem]/=value_be;
7 s' o% u. f' y" _5 v for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>* B( e* I7 M' e' g
< > for(i=1;i<=num_st;i++) {
) `* c" P4 H0 q1 h, o V0 g if(i!=base_elem) {
0 H' ^4 M0 k( e- U, f) {' Z b-=b[base_elem]*a[base_in];
! J; t% l" L- C) d8 w; u0 K value_be=a[base_in];
( t4 d9 b9 `5 E8 d7 R/ D1 g7 K0 W for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;
. |! {5 W1 I! E2 v! D& T/ | }
. w( h' K. _' y }8 y5 [) Y, u' r" l& Y
stop++;' S6 i4 Y+ X2 V0 f' W# c
if(stop>STP) {status=-2; return;} k: r2 ~9 S: q/ o5 o
iterative();
! A9 Z. X2 M2 g8 P; o}</P>
1 z+ y) N. h: d' i7 A; K5 K6 i< >void output() {& h6 ^+ ]+ z4 M$ y
int i,j;
" T; w8 g! ^& [! T double X[MAX];
+ \& ]; Z% _) C: S( ]1 A% N4 m printf("\n结果如下:\n");$ Z/ u% r. P/ L
printf("\nX=(");
3 q- f7 Z) t9 O) N, v for(i=1;i<=num_x;i++) {
# j' q Z$ R6 _7 M7 a$ v, C1 N for(j=1;j<=num_st;j++)
, j% d; ]+ L% I( X9 m' ^ if(i==base[j]) {X=b[j];break;}2 S0 k2 n$ S6 m5 _4 J- q2 l8 Q
else X=0;( |9 a; L/ o% S0 y) l/ Q2 B
printf("%lg ",X);+ {3 V7 O2 Y3 g! G7 b6 J
}
' @8 E6 B( I3 F- j6 \; J printf(")");
. j! d4 H. S% \+ @4 y! F& m for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;
# f; E) Y. m1 P4 y if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);
$ n2 k x- H6 p+ t1 @ else printf("\nMin z= %lf\n",-max);
! p( {. }7 n8 o1 O; b P2 G}</P> |
|