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< >/*************************************************************************6 _3 S R0 n% e D0 }* X% I
单纯型法解线性规划问题(两阶段法)
5 L$ q8 d3 r, M) t, s ~$ v0 ^- Q
2 Y+ L( v r- I 编程环境:VC++6.0
$ g" T, j- ?3 A. W7 c/ j 方程组输入说明:2 r8 k* T. j+ }! @
变量非负,按提示输入相关参数。
) `$ ~- j* e8 n- Q *************************************************************************/
! o5 b( W+ Y8 w2 d% k#include <stdio.h>
$ ?; F3 b4 p1 R% C#include <stdlib.h>" I7 k* h# k% f% d
#define MAX 100
. D' o0 V1 y/ _, D/ a& ~#define STP 100</P>
& a W* I& Z0 `% T< >int stop=1; //迭代记数变量
6 N3 ]: O ~; O0 e. H7 k4 Vint 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
4 E- P! i- {1 v9 x) ]0 T @7 }6 J, iint step=1; //目前阶段</P>- n, l, E5 Y1 {/ e
< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数
" _) ]+ j" ?! r) G. v* ?int num_x; //变量个数
" V. E6 I1 [( i+ S& n' Vint num_st; //约束方程数
$ ]9 H# e. ?2 F& V @int num_ar=0; //人工变量个数
+ {) I) i1 w, h- h) C$ hint arti[MAX]; //人工变量下标: |, m: v) s9 |6 k' u% k
int base[MAX]; //基变量下标. m0 ^5 W4 K! d( U4 p+ k
int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>: o t0 J4 P' t& s _$ r2 u- t# [
< >void create(); //建立方程组) T; w% V; J6 R( s. O$ z0 m" p
void iterative(); //单纯型法迭代
1 |% Y7 X! {0 evoid output(); //输出结果' q+ D! W, [; F+ |* i- i
void banner(); //打印程序标题+ y9 {" Q l! w6 s, u T) o* s
void exchange(); //交换两阶段价值系数
3 e. u4 k/ H) W& Rvoid show(); //输出方程组</P>
( R# M% B0 q3 ?2 x' _< >void main() {2 _' \, t8 s$ F2 T# I& D
int i,j,k;+ n3 ?/ \) I0 j# [8 W/ {6 \
banner();- j4 Q, G+ k1 U9 w
create();+ A% k* P' g, H
//保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数2 d7 O% P6 x( t* S2 O
for(i=1;i<=num_x;i++) {
0 o) T( I+ |4 `" ]: m k=0;
1 Q3 ]8 f; O- t ^% Y1 S7 F for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;
% g0 _% ^5 S, { if(k==1) temp_c=-1;- }7 @ _- ~) T" u' @
else temp_c=0;3 o- o' i9 t+ f+ |
}
/ N+ V3 ]0 E" C exchange(c,temp_c);</P>: O4 X" V' ~# S, h( I# b
< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");
" v4 M9 C3 i6 m; E/ V, V0 u show();
) D; m$ {5 Q( D step++;
9 T% t! r, C/ I& Y- } printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");: C' j& f) I, k k4 S+ B. z: s
getchar(); 2 L1 t v/ }& s' c. v0 f3 B# o
getchar();
2 ?6 l, J2 C+ B# a7 v9 O iterative();
4 Q: e. \* s2 C2 A0 } if(status==-2) {
. r* L* S% ]0 O9 u# A+ \3 Y6 h puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
3 I4 k$ n1 m+ O& C! K9 b' H4 A puts("\n按回车结束");$ V; e+ G" |, h
getchar();
3 v! _- @- y0 w8 R exit(0); X2 c* O5 {$ L
}
- Y/ I4 N8 \) U$ A output();</P>
/ i5 T! Z$ A9 {0 p* X* n< > if(max!=0) {
7 [! F0 x& q" q puts("\n\n原问题无可行解。\n");3 f1 I6 q- A5 J9 [
puts("\n按回车结束");
/ o8 c f$ n. X& D2 C1 y+ e1 u getchar();3 A" [6 Y) \2 k/ @, ]( t; k
exit(0);
' [# P8 ]4 t4 e5 ]/ U* n }</P>* t- L/ M1 M. m
< > //转换为第二阶段价值系数9 S# f, E- y7 O \7 x! j2 _
exchange(c,temp_c);( A! [3 W1 r6 e4 ]/ x6 S+ f
//把人工变量列全设为0
: ?& R9 R8 S3 C* ^ for(i=1;i<=num_ar;i++) {
, J, G3 B, \& T3 t8 r c[arti]=0;
d8 s, \! f4 _( Y for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;/ M$ R5 a8 ~% y3 D7 A, R6 K5 }2 w
}</P>( I: v, l1 g4 V' |
< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");
# Q& H* d* `' D9 Q1 M show();
" K7 e6 X( `3 N0 f puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");8 X5 m) d$ Y! c! w+ U- L! W9 b
getchar();
' P# v: K, D' A iterative();
* E1 G) J" Z$ i8 m' Y switch(status) {, X: F3 i8 \! a' e
case 1:
0 A0 m7 B1 U2 K9 | output();0 Q8 I" V- G. R5 M, x
puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");
3 V% n! B; A1 g+ S, H! |7 Q puts("\n按回车结束");+ r* W" p/ M5 m# J, q3 V; T/ k
getchar();% P9 E7 y6 X2 i2 {* s* v7 h% K% ~
exit(0);0 R4 v4 b I2 Q6 U" ^
case 0:7 Y F; N% h: s% E/ T' I; ?9 N
puts("\n\n原问题为无界解。\n");* A4 ?5 F4 _$ I$ p! C% S! T% l
puts("\n按回车结束");* w; j" j& k8 _, I% p+ `/ `
getchar();# G) C H0 j/ c* s; a8 I( }" z
exit(0);5 Z5 \$ v* s8 G* T" T/ q
case -1:
& H( t# Z! i9 K& P& A5 u$ k output();
% w. y+ L, B7 z4 ~- m! A puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");6 T8 |- O; _/ m6 U( Q
puts("\n按回车结束");
2 c; u! |5 [0 p+ I- c7 D' N getchar();
2 a5 I9 d: V6 w exit(0);' g/ J" i4 H u+ Y
case -2:0 R$ L2 N3 d7 d. W
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");# [% D* L! f4 k+ L6 N
puts("\n按回车结束"); p6 T! k. i6 g% t+ L8 Y" m( |
getchar();
' P! P( {8 s' B: r. ^ exit(0);
0 T% |, A/ i1 c% Q6 j# ^ }//switch- Y6 P. k# \- T9 J
}</P>! I4 s3 Q' B; h9 x! ~1 ~8 f% _
< >void banner() {
. }. Y! Z& \& F5 x printf("\t\t****************************************\n");) }, |: \6 N) }# G8 k
printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");# H' D- t0 u& ?0 g1 W- r
printf("\t\t 作者:Thunder\n");
' U! L; o6 z% `/ k# a. [5 m0 E) a printf("\t\t****************************************\n");
+ e0 A8 b6 h; [ printf("\n");
- M! f1 s; r) N+ C0 F: m}</P>0 j: K$ n, U/ G) B( u- @: p
< >void show() {
: N/ C5 z2 U5 a: K# v8 g//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示* j) }7 J: H( i5 }7 a4 \4 K) N* Q+ K% U
//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号
0 n/ h; Z2 ?/ n% [, q int i,j,k;: x2 h6 b8 b7 n- k3 `; V5 Z" }2 @, F
switch(step) {' N% u' c+ k) G* A" H: u. c
case 1:
! _' U& V1 B I" z& r8 p. { printf("min z= ");. D5 G9 q' p1 h) G
printf("x[%d]",arti[1]);
8 ]. U1 H% G. r6 B for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);
2 U. n4 B' g( p3 q3 ~ break;4 m; H* ?8 U1 Q2 q* Q+ j
case 2:
/ b# k7 w8 m2 g- _& ?0 p3 o2 t printf("max z= ");( x% I( L+ k5 p0 q& D7 c6 S& g
printf("%lg x[%d]",c[1],1); H1 P) `/ A& y- B j" E6 t4 L
for(i=2;i<=num_x;i++) {# k' b3 B' L0 j
if(c==1) printf(" + x[%d]",i); @) w _& B ~% \. j
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
- b$ {' U$ [( C% I else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
1 S! B! l+ S3 |3 s8 s6 p else printf(" %lg x[%d]",c,i);
/ ^, ` k' p3 V$ R% @3 K6 L }
% W. y, f" j" j! `. d1 b7 {0 ^ break;
: Z1 S" v% ]; n" G* p" L }</P>/ U1 i, t# J4 S
< > printf("\nst:\n");
; c0 v4 N% l" C# ]% M9 Y6 h for(i=1;i<=num_st;i++) {
6 r0 \% K$ I# `7 X k=0;1 }* p V1 \# s
for(j=1;j<=num_x;j++) { + T, |6 q) A/ S5 ?) b: b6 `
if(a[j]!=0) {; ]' f# y' U/ ^) n
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);/ W G2 X1 P, `4 E
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
7 z3 V/ o; h6 ]; O( h5 p else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);7 p4 U# j8 [5 r! [" ]# j. h
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j); k1 x2 V1 B6 S) R! Q% o
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);7 |0 J5 R+ m+ p8 p) l! H% ?3 I2 {
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
0 M% @; R9 D; G v' H, a k=1;6 d M, A5 U8 a* }- W3 Y; q3 d
}
# D% g) S; y2 M$ N& @2 W2 t }' @* y* P# Y6 g- t( t$ x
printf(" == %lg\n",b); / M& r# R: I2 S0 S" |
}
! E: \0 n7 _. u! ]: K" E0 { printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);& k( `* t3 h& {' X5 _
}</P>
# W% b) f( _6 m r" t2 I< >void exchange() {
" e K3 N1 n& F% A) Q/ b int i;7 M, ^) {. } j. u. @
double temp[MAX];/ B E. ?+ H* b9 b% `
for(i=1;i<=num_x;i++) {
; F* a& w# r: f4 ?0 ]6 v9 t temp=temp_c;( O4 H& W4 v: W, V/ f
temp_c=c;
- P% T5 x( y* Y V c=temp;
7 \! I- C' d1 R% q }5 O/ o, n* q( i, u" u, v9 c
}</P>6 J T" O' H6 y. A+ Z. D# U
< >void create() {& ^4 ~; Q T+ l W6 h: p" ^" d8 y
//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认
9 n( A" E8 L3 y, G int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;6 y' f, j. `9 o/ Y
char confirm;% o( Q* B/ @" }1 W+ b$ {
3 \4 A" A, F' u( g4 Q& N; s
while(1) {$ {/ Y& ]# @& m* B' o0 P" t' t
printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");
9 T9 y- o2 U+ N5 G scanf("%d",&ma_mi);+ `9 A: q- Y, }; c. w9 e% T! a3 y
if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");
: ~3 ]) x6 k( x Y else break;$ l4 o4 [! W( K8 {7 O/ Y9 V
}7 f1 \# ^% l) {/ F( c+ x) x; n) H8 g
, e0 E$ j ~' f/ v: \5 F
while(1) {
, p i: }; b- W% R' R0 y# x printf("指定变量个数:");, u: g- O1 `+ d
scanf("%d",&num_x);
4 f: K3 B# B/ b& Z) l" \. G/ `: G printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);
! ^: L( V2 z6 k, r. N for(i=1;i<=num_x;i++) {
3 z6 ^9 \5 K/ A% h printf("c%d=",i);
( E9 K1 m) `) M: S- ^5 [' R scanf("%lf",&c);6 P# W2 g" v5 Q! `0 Z5 w' f; f
}
2 ?# m+ K+ v+ k9 y. d7 y, r if(ma_mi==1) printf("max z= ");6 M0 k2 x" k& o
else printf("min z= ");3 C( z4 W9 C% B. \: k+ I
printf("%lg x[%d]",c[1],1);' \; q8 r2 _0 g C" ?0 w" I. e
for(i=2;i<=num_x;i++) {6 |) B0 `( Y3 Q2 f- h7 y
if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);( m9 ~* k* N& p, X) d+ c
else printf(" %lg x[%d]",c,i);1 b [* D/ n' | ?1 O% M
}+ l" p+ \0 R) j% E
printf("\n正确吗?:(y/n)");
& Z, c {6 M/ W: h" ^9 F2 q% j getchar();
8 B$ _) v" W+ b( k+ v9 V3 ` confirm=getchar();" J; C w. f2 a( q# \( t
if (confirm=='y') break;1 [* v. c( |2 f* U8 S3 m' X
else if(confirm=='n') continue;
7 ?& p$ S. M v- p! X6 J# U0 P }</P>' [6 S' o5 V* |( C8 b9 a- l
< > printf("输入约束方程组个数:");* k6 D& f( H! I/ y" ]7 p( E( W
scanf("%d",&num_st);- O/ j" v3 C( @1 I7 r- ^
for(i=1;i<=num_st;i++) {" {$ E* G$ s+ H. X
printf("st.%d:\n",i);
' s* }2 x) _! d" ` while(1) {
$ C: P5 Z' z( `* @& y. }3 |1 H printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");
$ R3 l$ K0 t, T7 S6 S7 ~1 Y- A scanf("%d",&re_st);
, c1 m, B0 u! P3 Q: z if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");. J2 ?3 Y1 k0 b1 ?( q) b' _
else break;
: O4 x3 c6 A) W7 ~4 c }
4 S& b K9 `+ b! U1 ?7 i; e. w* u printf("输入技术系数:\n");
8 k: h' ~% e# {! U& R7 W for(j=1;j<=num_x;j++) { ) g. P: n; S1 A
printf("a%d=",j); T1 e1 p! X! o* I' c& \" j* X
scanf("%lf",&a[j]);5 u4 [5 a6 y: U& ~+ {- S' C
}" F2 w: Y/ k3 y* \: g
printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);
4 k; O# J$ R$ P) V. J) z scanf("%lf",&b);8 v* W" D6 V6 i* @
4 H6 {& n, E8 K7 P! y0 G" s- v* c printf("st.%i:\n",i);
, X- w* K5 |/ u8 {; j! K& u5 k8 o printf("%lg x[%d]",a[1],1);
$ o! V* Y4 n- e% ~$ K H k for(j=2;j<=num_x;j++) {4 X7 M" a7 P$ B! Q8 a0 [5 c
if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
' _, G) |, P; m8 S+ b else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
, u9 a0 L0 g' z$ a. `5 Q }
. x: m0 e: j b switch(re_st) {
1 @4 A. L1 o! ^) _" q case 1: printf(" == %lg",b); break;
# T& q0 k% ]0 z q0 E case 2: printf(" >= %lg",b); break;" l @) U! Q% u/ t$ G7 i
case 3: printf(" <= %lg",b); break;- X! D. Z! ~& F% o; D
}</P>9 M: K/ |- `9 |3 s% P
< > while(1) {. N: j( [6 l. P8 c. S7 @; m& W9 |
printf("\n正确吗?(y/n)");; o% F1 l$ Z( X* s! _& K6 c5 f
getchar();
3 {1 ^- g) A" z5 F7 \1 ] confirm=getchar();, V1 `6 \. \6 R% q& r X- R* l# g8 B
if (confirm=='y') break;. w2 ?" F( i$ a
else if(confirm=='n') {i-=1; break;}
o6 G# ^) O! W! w4 N* { }2 G8 ~& @: ?( {
}</P>. }9 x) U2 d1 i2 @9 C7 l9 J6 j
< >//显示输入的方程组% n7 i7 z F: O0 F! e
printf("\n原问题为:\n\n");
, U U1 p0 G. {" s+ {) P! F if(ma_mi==1) printf("max z= ");% F% D V1 G: ]0 s/ K
else printf("min z= ");
3 B2 k) N; E( L* Q printf("%lg x[%d]",c[1],1);
8 ?& ]: |" |, {' ]% Y: ], L3 q for(i=2;i<=num_x;i++) {8 j+ ^5 ~6 L- ^0 B$ J! G
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);! Z) u4 C# u2 i- T
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
9 [9 ?! P( v' a3 U else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);3 M6 B0 P7 o6 U, Q
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
3 n. Y; o/ v+ N8 l1 [ ~ }</P>7 B1 {' a6 r4 o" b
< > printf("\nst:\n");
9 `/ d2 V# n7 ~ T: | for(i=1;i<=num_st;i++) {
+ J# K4 D' V& h' v+ U0 _ k=0; b6 y% b0 T3 A- p% }+ ~4 G
for(j=1;j<=num_x;j++) {9 i" I2 k( \6 P, d ]' ]4 g
if(a[j]!=0) {
& E2 U8 T' a% g3 C5 Y7 S$ U( s! U if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);3 i4 W3 a0 x2 C
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
, K- b( X8 @8 h$ n8 m else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);8 E5 \" i& j7 ]1 Z" ^
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);, J5 ~) F- R: j
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
* c1 z* ]" C# }+ R+ J5 J else printf(" %lg x[%d]",a[j],j); M7 X" e# D, e/ L& y! {
k=1;
3 T i" _& l% C% s3 v) n }
0 l0 m# ~: |7 X }3 t& S" h" y- b8 A4 v( ^6 B
switch(re_st) {
4 Y0 a. [% X3 g case 1:
' q* N l* e+ P% k6 W9 V printf(" == %lg\n",b);
0 _% O# E' {. t! H" K+ B/ X" L- l break;
+ s4 |3 M) S: E. i0 y case 2: " J* a; X. R& ~2 |% \, t) L) t
printf(" >= %lg\n",b); 4 M. D8 q) `* w/ o
break; b# R# T& I0 Z; e% R, X
case 3:
% w7 z5 T9 D% }6 S- j X [ printf(" <= %lg\n",b);
% B! ]* U, D! ~, v- Y1 G break;
0 ]; f+ I' s6 G }3 L& T! k2 q3 P+ p" z
}
' t; d9 g6 ^# z# i printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>
5 m- [% D8 T4 w- f0 F< > tnum_x=num_x;
( i# ?0 ]4 _( E: X5 [* ~2 A& w for(i=1;i<=num_st;i++) {) G2 e; i5 ^7 R& l8 C6 i
switch(re_st) {5 c) y! _5 k* f1 I) ~/ S/ | b
case 1:( Y! A3 E7 M' n9 V: G1 \" `0 i
case 3:. f; K/ j, \; P3 B
num_x+=1;
, K# f6 [* d& F; x break;8 K, c- p Z9 Y6 k3 z
case 2:3 |6 J. C9 Z( i7 V7 b
num_x+=2;
7 B4 g4 C, `7 e% O* C. c- | break;1 I4 l& ?) l$ s6 _6 ?
}
; T; B3 s% _1 Q7 Y0 W }</P>* k$ d3 ] R9 w' k) j4 G. N
< >//化为标准形式& B5 ]8 g: ?) I5 n7 _5 T+ q
if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数
8 B+ m6 i3 g7 o3 v( m8 } for(i=1;i<=num_st;i++) {
9 y' H% l" W3 o" l8 ?; m2 ` switch(re_st) {% H+ L4 {$ }3 }; D: I3 j
case 1:/ J2 m# _* W2 c* o
num_addv++;# [1 N1 x1 _, P8 e
num_ba++;
: r) J4 d: _1 F0 n num_ar++;7 ]& k* ^( p. j4 E7 F) a& [
c[tnum_x+num_addv]=0; ; q& V6 V; o! h! t5 N
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;5 ]3 `4 E, [/ J6 O
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
8 S" F4 y) x) l L* f: F; Q$ W if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;; c4 U J# r7 w' _0 z9 `; c
else a[j]=0;8 R0 T" V. F) \% e
break;2 v+ `3 K% z/ P
case 2:9 G- ~' ]. _6 d
num_addv++;- k# d5 X- \! q7 J7 j
c[tnum_x+num_addv]=0;
. W4 R) b; B( A( U; { num_addv++;: _3 m3 k5 P0 }2 z+ l
num_ba++;
3 O+ I5 M; z o# m1 ~# ]) z; d num_ar++;/ _& o3 B8 Z9 |! s
c[tnum_x+num_addv]=0; 7 z8 p% ]* [5 B1 Y
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
. Q8 J( n5 w) q) t& E& Q9 h for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
) F/ Q$ G) n! n+ L/ W" C0 }3 V if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;
L Z2 l7 g3 E2 S* A else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
+ \, q2 n {$ h- Q" C. D' T else a[j]=0;
4 N7 Z" h8 \2 M/ m* e" u. Y* ^ break;
* [! q3 S6 N' r3 g+ z" I case 3:
7 D& k" v4 \' n' \5 } num_addv++; I1 y: t- A' W p7 q7 z; r
num_ba++; }% x7 H, P# c. `2 V
c[tnum_x+num_addv]=0;
3 s7 ` Q% s( j3 | base[num_ba]=tnum_x+num_addv;
0 x5 C6 h; g# K) A# ]- ^ for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
8 x' r) J& `7 Q3 M if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;% r0 ~ v5 R% K5 [( {- ]- M% |) L
else a[j]=0;
1 K6 y! `: j$ W G8 f2 B5 X break;
6 E& n! W& l4 K+ C% r3 [! M }//switch5 P; p7 f" M6 X' j! r, C
}//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>4 I7 I' b- ]4 P) @; I7 `$ J
< >//显示标准化后的方程组
! |, M) H" L) K& W/ k v printf("\n化为标准形式后:\n\n");
# c+ ? C' o R if(ma_mi==1) printf("max z= ");4 }* X8 l) U# Z | I: B
else printf("max z'= ");9 t V! }0 h, U, Y3 z
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
& R4 a, g8 s/ _ for(i=2;i<=num_x;i++) { ! n7 a. [( R. Y$ j% j
k=0;
7 {- `3 M/ B7 q1 S$ V" H# S+ I for(j=1;j<=num_ar;j++)1 m. q+ P/ R" r
if(i==arti[j]) k=1;
4 b7 c! s4 ~6 \+ I1 t ?5 h if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);
6 z+ Z3 j; B4 d* \) T else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
4 E- j ~2 P ~+ `% O2 N, ^$ f else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
/ @# I# {" X, O0 f else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
5 F2 H% g: X$ a3 U1 b- p" W else printf(" %lg x[%d]",c,i);" b1 z; P# h, q6 \8 C0 G
}</P>
$ ?; Z0 i) ~6 k( u" U0 {< > printf("\nst:\n");
$ y2 v4 E1 [" v+ l$ n3 | for(i=1;i<=num_st;i++) {+ \( Z$ H) y, K4 a, B2 V
k=0;. Q: {0 \* w3 o. k& l \
for(j=1;j<=num_x;j++) {
' c7 v& L& e5 H- m% T- n! I' ]% q6 T if(a[j]!=0) { w0 O1 r7 N6 q# y) c
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
) `5 x- |+ ]2 Q3 l; L7 y else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
( I& K, d: C- g8 J6 z else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);# w& B' M4 Y; Q6 ^4 ~. \
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);. c! t" |, |/ f4 z* B
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);0 ~; f/ A u! f" I$ S( J! z
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);: w* D, e; Q( J% K" J
k=1;0 q3 _; i( H. Q+ l
} g/ c0 T; c* |, N# G
}
' N7 A _( C, | printf(" == %lg\n",b); 3 R8 K% {4 I# {& V/ h/ w: g Z
}4 `( \% r6 Y+ G
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
8 j, b' z* F- `4 f# n: ^1 g2 M, m}</P>
8 i, Q) P& n3 u< >void iterative() {' }0 b. N0 M5 J
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
5 e, h+ c/ |( w! W4 w, o7 T int base_elem;& o6 ~+ ~; ]$ _" K1 u! c
int base_out,base_in;( x" F: B2 K$ y$ P2 \
double sigma[MAX],temp;
8 n% y; R: M( d9 x( s double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>
: r9 A, V/ G6 b< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop);
, _: t7 z3 g( ?3 N) f, ]1 X9 C for(i=1;i<=num_st;i++) {
_2 Z5 y) n, q3 d2 k printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);
* d0 |$ K4 D* |! V% s printf("b%d=%lg\t",i,b);</P> _5 _# z5 X) x2 a6 V: T
< > switch(step) {
1 |! \4 F! }. \6 k0 q" @6 W! E case 1:
$ C1 o! x7 w* i; C( _4 P+ I0 n for(j=1;j<=num_x;j++)0 n2 i) w- n3 k. v6 \6 U
{
# R G) M8 i8 P' a) O, ~( K+ U6 b printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
; x2 O4 _& P4 [9 V5 N+ O }# t* _% B1 H% }- b+ G7 ^
printf("\n");
: L; v& ] w) t break;
" ~4 h M# R8 S0 Y- ^' @# v* Y* P case 2:
+ r f( B. }- J4 a* F A% ^ for(j=1;j<=num_x;j++) {
5 d4 ~2 G5 S$ D9 R k_a=0;3 N9 E3 ~1 { F" s3 Y9 h
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;
4 j v/ I! B' W* s. ^( v5 o: U if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
: V$ r: L5 B7 z& Q9 V3 j T( R }
0 T" s6 {6 c/ e0 [ printf("\n");
/ K) ^: @7 Z/ ?" l+ a' o/ i, _% _ break;
* i2 A6 i3 x( ^1 ~ }
) n+ }7 S, ]% j, w+ i' g+ ^" w8 E }) m; C9 F$ M+ W# u" J* l! f% s
//求检验数sigma
$ @% v( k F& E# }( s for(i=1;i<=num_x;i++) {
/ a. V8 k% V- d1 W2 h sigma=c;5 w) u3 Q9 p" ~" B7 c, }- @
for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];
2 Q% l. y- Y- d9 U1 h& T; }9 a3 u for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;6 c+ Y/ K$ H$ M, {
switch(step) {
+ k% {6 u9 b6 ]1 d( o/ G6 R B case 1:& s. m2 @+ m6 o2 Y5 G
printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);9 i( M5 S; K! I1 a! y8 ~
break;3 t: s6 g7 @. e. n& j6 G. G
case 2:
6 }& C G+ ?' X% G k_a=0;8 x- W: b# t) @. Q
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;
# l$ k( @. u9 y; J9 n6 a if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
# F; C5 _( P7 i4 I7 P6 Q" l break;
( b; v9 L. g5 f% D$ P4 c }5 J$ ~0 z: A/ h+ y& x% |
}
9 v& a1 J8 D5 C8 e putchar('\n');
8 F9 L- N, s1 ]//检验检验数sigma是否全小于等于0
$ `; o: `% z# D4 U* e$ l& O5 R- \ k=0;) q4 s q9 H F. z
for(i=1;i<=num_x;i++) {7 K8 p: Y. _' \: M+ O$ F
if(sigma>0)
) ^1 ~" x" Q7 i! ?" B7 W2 H k=1;. @0 v: N, K+ y. O1 g/ \, [
}
7 a. |' P4 F1 z+ a) V: q if(k==0) {8 L5 |3 Y% W* @$ q( h$ P
//sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解
& [0 u0 \- Y3 ^6 l7 `* _ for(i=1;i<=num_x;i++) { . \/ `8 C2 d/ d7 N/ t( M* S
k_f=k_a=0;
+ \- i$ A# G: t: g/ B' ~ X$ s for(j=1;j<=num_ar;j++)
3 G* B. U* @6 ?' q) `+ p9 T( u if(i==arti[j]) k_a=1;- c3 Y2 W- y* S7 V- M
if(sigma==0&&k_a!=1) {
! a! A* A& r( V& a6 M8 z7 f! Y& _ for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;
. S L( Y" J3 D6 G7 i$ h2 w if(k_f==0) {status=-1; return;} E' `0 e7 m* X3 F3 @
}
Z7 [+ i" X3 Y }
% c4 v8 m. q4 g: ?' t- ?! y status=1; $ y F7 p) \9 w
return;0 ]3 h: J; \* u6 a
}) L) B/ k4 D/ B$ x
//检查是否为无界解$ Z7 ^% ?5 s, k+ K' u
for(i=1;i<=num_x;i++) {
4 J% G& a- @8 H& z2 z k_f=0;
; a, _( N. U2 s2 Y, T$ c) t if(sigma>0) {
7 Y$ Y. \/ {0 S6 a$ p# d0 _ for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;0 Z ?. e' l7 I+ x6 Z( M2 r- j
if(k_f!=1) {status=0; return;}
! q) d: ?! Q& P% F) R }5 m) e4 |. z" `" P& L6 U5 a
}</P>
& Q; U% R7 X% W< >//确定换入变量
, z7 @ W8 U1 U' o for(i=1;i<=num_x;i++) {
- s9 i+ m' `1 o) d3 @& e3 A* y k=0;7 i, }* J0 L$ b+ O5 {
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;1 V, g5 A8 s6 G8 W D. E
if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;
* o$ d2 C9 T5 }5 O }//temp赋初值
0 L0 [0 F: e# U; W& H! w+ L for(i=1;i<=num_x;i++) {
Z* _ _# ~2 g C# ?) x k=0;
" p! w1 @; Y. } for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;: Y* q `- u) T
if(k==0)
P: ~: G9 O4 Z/ [ if(sigma>temp&&sigma>0) {
% ^% ?0 Z4 ^2 B$ i3 x6 R base_in=i;
' \! G" }0 B2 K0 z9 R temp=sigma;& M! m7 p5 p3 x
}: X% K, x) |) G1 K4 Q" D- J
}</P>/ n" Q+ o/ P% C) _$ q5 `
< >//确定换出变量
0 c7 N9 E: K; k! H/ p* ~ for(i=1;i<=num_st;i++)
6 `1 g; _- c2 R4 R if(a[base_in]>0) { o2 o- {* N6 P4 L3 W
temp=b/a[base_in]+1;5 z/ j4 D) P8 a0 a0 K
break;3 f: b: K) w. F' X& l
}//temp赋初值0 x& B: M0 |0 o, J7 z; x
for(i=1;i<=num_st;i++) {; c+ R3 g/ d( D. u" m$ k
if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {
$ q9 b! |8 v. V ?$ G1 N% f& e for(j=1;j<=num_ar;j++)
6 C' q" M0 p: N5 B: }/ c5 G, _ if(base==arti[j]) { 6 s' A1 w3 g7 H! z
base_out=base;+ {" T/ `8 J+ E8 n5 O
base_elem=i;( l5 q" M' g" N5 O% x
temp=b/a[base_in];$ `& K/ x! J) _! T) r% R
break;1 m4 m. a2 {2 B
}4 g4 u4 X# B% V ^
}//人工变量优先换出% |' @& P: J( P$ ^- y9 v9 G# p# r
if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {
0 I2 l/ n: T3 _ base_out=base;
# R! L( V3 `/ M) ~( Q/ w. {9 k! i; p' n base_elem=i;, ]4 L# C( h2 M, c; u. _4 i, A
temp=b/a[base_in];
' ^9 t; a- {% P7 j }
1 ^: G5 q- `4 V0 h: v) M }</P>- Y1 [% l" ]/ x5 J
< > printf(" 基变量:");/ l5 |# ^' z$ |/ y2 {6 I3 Z8 }0 V' v
for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);# Y' b+ b$ j8 k7 G, b
printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);
# @. C* f' L8 z* v5 G% T//基变量变换,进行新方程初始化后迭代
. ?% }* R, U# c) W2 M3 L for(i=1;i<=num_st;i++) {0 D& i5 d: ~2 ~& }5 G5 M, z
if(base==base_out) base=base_in;. R7 n" T" p/ x5 G4 e
}
+ u: C. g3 c5 ~' v/ S/ j2 ?//初始化主元素行系数4 I: n; @6 I; e% \: I2 B" p
value_be=a[base_elem][base_in];
& Y" U3 b+ Y; }; `# f# E b[base_elem]/=value_be;- i/ V% x4 w" v; `
for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P># f9 G4 c, K, u1 }1 i9 Z
< > for(i=1;i<=num_st;i++) {
9 a) G! i! d& c' H3 m if(i!=base_elem) {% ~( }: W# g- H, b
b-=b[base_elem]*a[base_in]; B i3 Q/ u2 n; a: Q: d# D& `
value_be=a[base_in];
/ G8 a. O7 _* _ M for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;* b/ l: Y/ q. V# k% Q5 N' |
}
4 ~6 _- i2 Z$ s& r }
8 E# S& |, i) T5 U. e stop++;! h: x& Y2 L c) G+ e
if(stop>STP) {status=-2; return;}5 R+ N( y0 g+ ?' R7 C# ^
iterative();, @6 l! |8 [* K2 T: W! v
}</P>' Y5 S' P1 b- J X: E# I8 d
< >void output() {
4 \2 \5 `8 S/ v6 V6 J2 d- o- N int i,j;
0 V' ^* h0 t7 I4 h; O- N8 q! M9 j9 V2 I double X[MAX];
8 O; z/ |4 e5 i* d: ?. i9 _ printf("\n结果如下:\n");
, W. Q& f0 g, U" L7 g6 R6 F* v printf("\nX=(");
4 y6 Q! Y/ }5 d9 i3 T6 k for(i=1;i<=num_x;i++) {8 X7 ^- ?* `- K6 e
for(j=1;j<=num_st;j++)
8 t5 N3 o, e9 z) h( P$ U9 D if(i==base[j]) {X=b[j];break;}
2 O) g; k1 r5 K5 q: {% S B else X=0;: ]& m# _" B, @6 X
printf("%lg ",X);
2 P1 d$ p" d: c" p }
7 H8 s9 z( E1 v; Z3 J' g4 A5 D* } printf(")");# s( V! w; U- N: [/ C
for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;& r2 F1 C9 `6 U- |
if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);, O" l- f9 [0 X. @$ M6 P/ J
else printf("\nMin z= %lf\n",-max);' s7 S! ~' P: ^* \- {0 k2 l7 K
}</P> |
|