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< >/*************************************************************************
$ @, J. u& z5 c6 z2 f 单纯型法解线性规划问题(两阶段法) # W4 T7 L( k) b e- N- V Q' G
. j& O# F T. k4 i: f# w+ X: Y
编程环境:VC++6.0
; r6 S+ P! ^7 o! n- {' a8 o* v 方程组输入说明:" {8 z! L; s" s% S; u$ p
变量非负,按提示输入相关参数。
a5 s! @% V9 @0 z *************************************************************************/
1 ]2 q9 g( s e3 a1 D0 g6 u* N#include <stdio.h>
7 J9 K7 m. L) m, Q#include <stdlib.h>5 L- O C. {( a
#define MAX 1007 P2 u! I9 c" }, E# G1 T" k
#define STP 100</P>
9 R; X3 i0 e, ^5 g6 p9 z8 |< >int stop=1; //迭代记数变量
! Z, b) S2 h8 d7 s$ nint 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
+ |) u: V( T6 X& X% W" f* Fint step=1; //目前阶段</P>) |! l8 x$ y# ]
< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数9 M: ~$ i5 u+ m* v
int num_x; //变量个数
t) v; P3 I$ J6 K; ]; uint num_st; //约束方程数
) L6 S% z4 I9 E% f" j6 xint num_ar=0; //人工变量个数
; e k. `" d4 r' m$ y8 eint arti[MAX]; //人工变量下标
. Z5 h; }2 N6 x! vint base[MAX]; //基变量下标
" M! _9 ~4 ^: U5 o8 Z* \int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>& _0 V! g. W2 D; c& K- r
< >void create(); //建立方程组& A F1 p5 [$ h% Y
void iterative(); //单纯型法迭代( ]* l+ C; k' U2 U* E) ~
void output(); //输出结果5 B+ Z- ], y/ N4 ]
void banner(); //打印程序标题
, _ w; k! z8 Z) z+ ~ mvoid exchange(); //交换两阶段价值系数
- ?0 N9 D( T% t. S( w0 ^5 Evoid show(); //输出方程组</P> K+ Q6 e3 u) O" z# g
< >void main() {: X+ ?! j8 I2 W* X
int i,j,k;9 `0 k- p% p R& D1 ]
banner();' y" A- P! H7 U4 r3 P8 u M
create();6 m5 ?& Q! E" i4 M8 E
//保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数
( E8 k: E, |3 V+ \7 A/ |3 `$ ^ for(i=1;i<=num_x;i++) {
7 @8 q9 T, f; U- l k=0;
7 L, r- T! d! Q( Q for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;
( E% |9 B7 | m if(k==1) temp_c=-1;1 S! g, J* L- p; q* r
else temp_c=0;+ }+ Q" a, u! m) r2 k( S
}! k5 `$ E$ R8 ]( o( l
exchange(c,temp_c);</P>
: n- e! g& |1 h% n K6 | x< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");
1 ^9 S( V+ U% I" \" j show();4 f2 N3 T3 w1 ?4 [
step++;
( |/ D# m/ Q5 | printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");* g, Z4 K6 f5 `7 `5 A; U
getchar(); * |6 n1 u' a* j. j6 S1 ?5 O$ M
getchar();
' Y9 L: C" _* J% g iterative();: }" X/ x' M3 x" {
if(status==-2) {
/ H" E- e; Z. v S puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
- K! u# {7 Y M2 {& W* M. ^9 V- _! A puts("\n按回车结束");
3 Y6 p( V! t# D# e getchar();! O: Y8 ~( a+ S1 h) v
exit(0);2 H) e$ H) V( I) B: Q i% {1 [
}
2 a' L. j8 \& v& k0 \/ W# G: X output();</P>* l5 }' _: d7 r9 g7 e2 b0 n
< > if(max!=0) {
; l. H- L4 F$ e0 }* z puts("\n\n原问题无可行解。\n");' P( u& R% M5 H2 n
puts("\n按回车结束");
! D% j. x0 a6 ~3 R* b getchar();, O7 V$ H: y/ t; n$ g: C7 J& r r
exit(0);( ]7 G3 f6 x8 r
}</P>+ R) i3 n( S7 V9 b- E! v
< > //转换为第二阶段价值系数
/ J k3 n v% G( o exchange(c,temp_c);
5 U6 m. D: s8 Y) S //把人工变量列全设为0
* U& A5 y: T- ?: h% R! ^ for(i=1;i<=num_ar;i++) {
! O& W' W. g. R, m+ R, X0 G c[arti]=0;( o& E A& }4 y' d0 @: ?1 z( o
for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;
1 Q0 S1 H7 G/ J' K/ w! v2 s: k }</P>
- \- I; o& F* A1 L" K< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");. E" v# \. G: P1 G6 w1 ~% C
show();
8 f* ^) J3 ], {/ d' P* l9 C% c puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");
; N- r6 U' L( d5 M# Y% E getchar(); - }3 [& r# j, `6 x' w7 L. A
iterative();
! s9 m1 r" r2 I h( T switch(status) {
$ S9 q( ^) s% g1 S. g case 1:9 K' L9 j. ~ m) i# z% p, G1 S4 F- [
output();+ M$ f% ]3 Q: z, G; g! d6 X
puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");
* W8 O- y+ [4 _2 ], @! J. m puts("\n按回车结束");
g* C/ [2 B7 i6 h getchar();
. `( ?! l# n( u0 ]/ O exit(0);
% I3 i% F- P" w4 A' J+ L& o case 0:
* c( N, E [; a' _3 p puts("\n\n原问题为无界解。\n");
* [, ]' k2 K- J* x* F& z; J puts("\n按回车结束");7 c! G! Y' @9 S3 a" E" p
getchar();, A6 r7 u, l6 S* Y: r
exit(0);
6 _ K% s* U* A+ [4 U8 o case -1:. F7 [/ e8 w) \: G
output();2 z/ B% N* `4 I+ Y' }1 r0 a
puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");0 w: {" V+ Y! F
puts("\n按回车结束");
: ?, N+ P+ ?7 U+ e7 l! X# u getchar();
& v# ^1 N! r* Q exit(0);7 C2 v3 d" _' r* G9 J& S* u$ [+ {
case -2:
( H" G2 Q9 z v M5 W+ x! O puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");1 K9 B- w1 d" G: d/ D( `
puts("\n按回车结束");$ L& j+ Q1 t( a9 |; F
getchar();
$ `7 m# T+ {, { exit(0);
5 ?8 [' u5 ]0 o- | }//switch7 d& A. r9 F3 V+ F
}</P>2 l% _ @9 P4 Y8 S- j% o( v Q3 W
< >void banner() {
' a# @% d6 L) {* E printf("\t\t****************************************\n");4 z5 |* N: i- `0 |2 H, d, R
printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");
8 k7 o. x" D1 q$ k7 i printf("\t\t 作者:Thunder\n");/ s8 @8 t p8 u% [
printf("\t\t****************************************\n");3 l4 p$ X# F5 u1 ~
printf("\n");( N) q& O4 N- X* t. F8 X1 k3 l3 O
}</P>
: `% k: _3 {: ?0 R: G6 G< >void show() {
* ^) c6 [4 Z' G. r- B//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示
: O) T- k' H& v3 U- r2 }//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号
4 `, I- u: @1 w3 n int i,j,k;( Z+ Q8 k6 d* s! R% F
switch(step) {% q8 F" l" ?% \; ?, }( f6 z2 K
case 1:7 t2 C$ q3 H, I
printf("min z= ");
$ U1 F- I* z' [5 w" ~: Z$ b printf("x[%d]",arti[1]);
& f6 x6 x7 n" T8 Q* [. g! p for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);$ o& {7 v9 `" c( f: s3 R+ M
break;
/ _) a+ c5 {$ j& N" Y0 B case 2:9 q0 w/ F$ h6 v+ d% R: [7 L
printf("max z= ");- w; h- I2 o9 ^) ^5 k+ Y1 @
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
+ H z6 [" e! q for(i=2;i<=num_x;i++) {/ M! F4 u9 e6 S9 C' y0 D: \
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);' x7 M0 r6 H' a! w6 o& b9 M+ G
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);% c+ m* l3 {" ]# [; N- T
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
- N7 O; d. h* D# Z4 }) U9 y$ R7 E else printf(" %lg x[%d]",c,i);
, t- t: w5 k: \/ y }
5 C, z) D7 j$ c# E8 a break;
, x& r& M2 ]2 ~" a) _ }</P>
9 T. p) U! D/ n; ~; t! n< > printf("\nst:\n");* o. S7 n' Y* ~+ L0 E! d. o
for(i=1;i<=num_st;i++) {
4 o& Q! L6 F! A" G3 u* m( Z4 z. M k=0;
* Y S. s3 [ } for(j=1;j<=num_x;j++) {
1 o- K6 W% H0 x6 i4 n if(a[j]!=0) {; ?' s! @( S9 E2 X ~# U1 l
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
, J$ B8 j1 t8 {, W5 s7 s& A else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);$ m+ C! ^2 N' R7 D5 O8 ^3 {
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
! K$ j8 D, e7 B$ P& W( t else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);3 v5 h8 I5 f$ m4 w1 H% m6 Y7 |" Q
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);' p5 b0 k1 L+ L5 _) ]
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
5 p- q. ? H8 \' C+ m k=1;
$ C: N) P. |3 G6 F ^6 n! N6 l }
; _8 H: L ]3 I, v" y }: x) q# o+ c/ W) f6 K4 V% f; o
printf(" == %lg\n",b); & v. h- \' x9 h; B7 X, Q
}
) i# s0 d( e) u9 g( _* Y printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
' i/ a* `3 T& k0 g! `6 O}</P>: b U% q" W W& e
< >void exchange() {
1 M! J; O. Y0 f- h b int i;
4 I- }1 I: m: `. F9 {2 w8 W double temp[MAX];
% b. l! X, q; }" o p for(i=1;i<=num_x;i++) {- i# J& Z) l3 a3 k" e) r
temp=temp_c;0 Q7 H8 O& j- v
temp_c=c;
& G# f0 @+ |% a6 s c=temp;
0 f5 D k( P3 u* y6 T9 r% H }
5 p6 A+ L# ^0 m Y8 ^}</P>
! Y' ], W/ G1 _$ Y4 B5 E< >void create() {- ~0 T; j9 B9 b3 [5 d/ _) D
//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认/ }5 I1 x7 p* x, e+ e
int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;5 ?; u- I+ M. ~0 Y) T
char confirm;* J& A" R8 A, i% E0 q; l
4 a& Z" } d6 O* r( Q) S while(1) {
# S/ @, T. ^$ @6 Z) K* k5 \0 c. \ printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");) |, c) M. u L2 s
scanf("%d",&ma_mi);. O# A$ H1 n$ p
if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");
# r4 X/ m' M6 Q else break;0 ]0 x7 v7 Q( P
}
, n/ ^) j9 k$ j6 M9 l) x 9 W$ w, q, Z- A: [6 e% y/ N
while(1) {
, i) d$ }6 W2 e) r: `4 D printf("指定变量个数:");
. W G0 a4 q Y4 Q4 M/ m- g( e scanf("%d",&num_x);
3 ~! n% m' Q5 o# R! N( T# N& y printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);+ G9 }4 X( m2 s+ C! B* G; Q
for(i=1;i<=num_x;i++) {
! q% D2 ]% _2 D% ~3 s( U printf("c%d=",i);: Y* w- y1 H( R9 Q6 b
scanf("%lf",&c);& m5 T! G# z a% i6 J. j1 w
}# B. P9 h$ Z1 I7 E) T+ j6 X
if(ma_mi==1) printf("max z= ");5 P" N: S, N9 C$ }: Y
else printf("min z= ");7 @0 U) A# N0 v$ t) L: }2 v
printf("%lg x[%d]",c[1],1);; j5 [: T: }5 i, l3 G
for(i=2;i<=num_x;i++) {8 c0 K3 c" V; l! F
if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);! S9 e" c w) e* |, I- D N
else printf(" %lg x[%d]",c,i);; e# j* m' R! v" K" B
}4 A+ J+ v; w, F. \1 _0 a$ j8 l# r
printf("\n正确吗?:(y/n)");
( D9 D/ x; d% _4 Q5 f getchar();" i- A% a/ `) A/ E# }6 Y) ?9 d
confirm=getchar();
X& N9 Y" K2 }7 @ if (confirm=='y') break;$ r* T' }3 C, c
else if(confirm=='n') continue;# g- S- @) [0 ?/ M
}</P>& R6 u( V2 ~( V' \
< > printf("输入约束方程组个数:");" @$ x3 H% K+ @! t
scanf("%d",&num_st);
# \4 B1 V- b: a/ I( e% v for(i=1;i<=num_st;i++) {8 h6 O+ V. v9 Y9 t: W/ J& c
printf("st.%d:\n",i);+ N) p1 L/ |: `' i, D+ e
while(1) {
2 }$ ^, `* @/ n" w' F; S printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");
6 A# q1 x/ |% p: O- F0 } scanf("%d",&re_st);
' {% ]) B. i6 {7 T if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");3 y8 \6 b5 y1 P9 E
else break;8 X# V/ W# J" `9 J) X) g' m, I
}" x% W3 T5 [+ I
printf("输入技术系数:\n");
6 j$ c# d0 W0 _ for(j=1;j<=num_x;j++) {
* p* S: O9 t6 F+ B/ L, I printf("a%d=",j);
0 Z2 u+ w; l, d7 d1 s scanf("%lf",&a[j]);
& p/ e, ^! C. ^/ o$ i) H) W# L }
2 f. c- G+ _3 @* f: s1 d printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);
; k. D; q7 Z/ j) R, V! q scanf("%lf",&b);
. _ `' h; \; a- \; v) c3 F
# v$ h- J& _; l8 R( J printf("st.%i:\n",i);' K) C, O! r. r0 |0 Z
printf("%lg x[%d]",a[1],1);
d- o' r6 H0 q e( g for(j=2;j<=num_x;j++) {
j0 g( o' k- s' u( }+ R& Q5 N if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
' m: w3 L( N( a+ Q% W9 n' x else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);4 F/ ~8 c I: d
}
. |% ?3 Y( [, C" e, Y; u* z switch(re_st) {5 U+ p; _: z! Z$ P
case 1: printf(" == %lg",b); break;* v) w3 t" G$ }6 p3 u" h7 |' ~0 H
case 2: printf(" >= %lg",b); break;# \! a9 }1 q- J2 z
case 3: printf(" <= %lg",b); break;
( N& W }1 `: M }</P>
+ M7 |' K \- h2 B% P< > while(1) {. L8 b! u4 R% C2 m. B
printf("\n正确吗?(y/n)");
& U, o. N4 S4 v2 _; S( V, {5 z$ } getchar();" P6 Y4 N! T0 o* D2 O( J
confirm=getchar();
! F$ r4 X: J' p" w' X, I) w if (confirm=='y') break;$ f w* F6 H! h/ r
else if(confirm=='n') {i-=1; break;}5 L0 z& }; Y; ]' U6 j
}
: k: N* B: A3 i; S, ^2 E }</P>
) z& a4 c- b. T0 x+ K7 U< >//显示输入的方程组 z+ y: b. u9 v6 n
printf("\n原问题为:\n\n");
/ V9 x( ]% P9 ]: \+ }; g if(ma_mi==1) printf("max z= ");
7 V9 d3 a" k( U: ]$ e else printf("min z= ");# S& ]) h) f% O0 L' q6 d& b
printf("%lg x[%d]",c[1],1);' d) E( q5 M6 a3 W. @
for(i=2;i<=num_x;i++) {3 C Q$ R& _5 @7 ]' j1 ?& f) ]
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
! U# e/ F3 B! [. y) ? else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);! ~ O3 V- h4 q, Q9 y; C
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);9 M/ X0 J3 w& K1 N
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
- t8 z8 D! Q0 x& |! E }</P>
/ ?4 n8 P, @6 {6 [" p+ D* h- Z7 x< > printf("\nst:\n");
7 A! D% D: F, E2 H) S5 r for(i=1;i<=num_st;i++) {
' W( U1 ~$ B# b( @) A; L% ^& @ k=0; ^/ D8 M( d' t: C+ ~) d, e5 `
for(j=1;j<=num_x;j++) {
& @, o7 U1 G# l4 V4 A if(a[j]!=0) {8 k0 e( Q8 h" J1 N+ X; _
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
' Q+ `' h, \: y% d! } else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);+ ^4 ^7 s" M7 o( k7 A" D, J8 P& c
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
+ {8 r+ e: z0 A+ _ else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
8 q' L- ]5 ]* P; @( Y3 @9 s else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
v& ?0 h" ]8 O2 q: I6 b+ s1 | else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);) V, ]; ?( w& a: I. m* S- E
k=1;+ F E- ?4 L! S0 S
}; U# S k j; e) o& `
}
! k$ c1 V0 g) [ switch(re_st) {
7 L/ F3 S) _2 h+ j' b: d case 1:
3 i( i F" K! ^+ _6 c printf(" == %lg\n",b);
5 u3 ?) _; g2 w* ^ u8 O* e3 \ break;
+ t: B# e+ z' M* K! A0 ^ case 2: d7 F$ Y' `9 z7 A
printf(" >= %lg\n",b);
+ B! M8 h/ a+ D+ a2 y% d break;
4 b/ @' y( ?8 E+ s. e; d case 3:
! ^* a' z1 \% s9 R; p0 v* `/ w printf(" <= %lg\n",b); 9 U4 W. @7 l' E* {0 f5 V+ C- U
break;3 ?2 }) E) R/ X1 k/ Q& h1 T2 `
}
8 b/ m( j5 d' E- u& u }. L V: v% N5 ]3 @" `
printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>
# d/ z% I* ~4 e$ Q< > tnum_x=num_x;8 z7 c2 | g) @' v4 i& p/ u
for(i=1;i<=num_st;i++) {
- i# D! G5 t* C9 V switch(re_st) {; R) C6 `% p. ^% q/ Y
case 1:0 O6 Z5 O1 K1 z- B! _+ _( i
case 3:
' n1 r$ z, _( m8 Z num_x+=1;, U( W8 {9 P$ B2 {9 n6 D; p. A
break;* O5 Y# u2 w3 f3 _; r$ `# _
case 2: l9 I J" ^' L+ v, s$ H
num_x+=2;; W6 w( W7 ]( u E( ]
break;% Q) P0 S" G6 C* ?0 i. U! U$ D
}
' g. I! y3 |# T! n2 t+ R1 a0 B }</P>
6 J& G* {: F# V" g! X; }* Q< >//化为标准形式
+ s% R2 J8 L# f; O if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数
, ?1 A7 H: W# W/ K) E S- N* P for(i=1;i<=num_st;i++) {
- Q0 i3 @: w6 u- B switch(re_st) {+ {2 K6 M2 z$ o1 j) f3 a2 g5 f
case 1:- t8 c; o# f" {, X. S4 y
num_addv++;
3 J. e [5 m/ @& @% i num_ba++;
; n" U d8 T2 Y5 C. e6 A5 [ num_ar++;3 k0 A# n( z1 o, C
c[tnum_x+num_addv]=0;
( s) c9 m- @: w1 p0 K base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;: \0 a" R# s" c$ }/ S: k; W
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) * M+ z3 [# W9 H
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;7 a6 [4 p* b8 }2 J2 u4 Q
else a[j]=0;1 L, b3 h( V( I1 g
break;
- M% I& z, X; T' L case 2:) \6 i) y; e" k k
num_addv++;- ~: ~1 H* h; G! h( S
c[tnum_x+num_addv]=0;
s0 Z+ }( Q6 l9 x4 |; L1 h2 U/ a num_addv++;
7 g3 W# i1 u6 I# P1 [- u num_ba++;
; J/ G+ [% e- f9 U5 N4 E5 ^ num_ar++;- g7 M( m$ L0 u9 T, C* Z& C
c[tnum_x+num_addv]=0;
' j( C% e1 A& D7 F base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;9 W/ Q& _3 Q: L( x* r; D
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
5 C/ [" m* Z( p! D, S if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;
) T- V( S9 @8 x! B5 m3 ?% V else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
' Q+ z2 K1 W: d9 q% I& H* q# m: W else a[j]=0;% ~9 O+ V8 [3 d* v3 m3 H
break;
) ^0 R- R; d }7 ?; _! G case 3:
( a! ?7 y6 i2 ^, X num_addv++;
x& E! B( _: |- B6 G* T v: x num_ba++;- {: ?2 r) P7 y e
c[tnum_x+num_addv]=0; T1 l! k5 i! \/ p. s5 H( m" ]3 S
base[num_ba]=tnum_x+num_addv;
! S& ]! [2 W0 ]3 Z' Z8 O2 A; r for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) 7 e& {( I" {) n4 W0 F* J
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;! d+ ^8 E1 Z& i0 a. ~% [ Z5 Q
else a[j]=0;5 n3 K6 O+ A0 ^8 n, V' y. |
break;5 I4 k; M; B- x+ Z! |
}//switch2 T U/ M- p3 R+ [; }1 S3 G, P2 X
}//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>1 _$ e* {* J7 T" N8 S
< >//显示标准化后的方程组
0 r9 R: ~, {3 n4 b printf("\n化为标准形式后:\n\n");
6 s$ x% z" F3 u) C; P3 S8 S+ I9 \& b if(ma_mi==1) printf("max z= ");+ s$ R" G& k& i4 J" t7 I
else printf("max z'= ");
% g3 k6 X. o4 Z7 t$ k3 n8 ] printf("%lg x[%d]",c[1],1);
& t' i, S, W6 i: ~ for(i=2;i<=num_x;i++) { 2 n, J; i& D! V) r6 C
k=0;
! N4 {8 v1 J O2 ?" s3 q' q7 ^2 T for(j=1;j<=num_ar;j++)
, \0 G& X1 \, u if(i==arti[j]) k=1;; Q3 V+ i% E+ z1 S2 j5 g
if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);# L5 v- t; s3 \) o
else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);" h: `7 Z8 M* I5 v! P
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
2 b1 D- B7 H- L/ h& Z o3 I else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
6 `* H1 M1 l: T2 Q6 g) l5 T else printf(" %lg x[%d]",c,i);- F+ ]' J( I" i2 S
}</P>5 J# R B7 q# g- B# T9 [3 J; t
< > printf("\nst:\n");- z( \! D9 x5 A6 c+ z$ O3 N
for(i=1;i<=num_st;i++) {/ U1 d6 c4 r1 v$ G: _1 A' v
k=0;
# F _4 n% O! Y" }7 y2 x for(j=1;j<=num_x;j++) {
1 X: H2 J, R- h% n if(a[j]!=0) {) x) U+ h. V- F4 Y* E% j" K' {
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);! W! P7 r# |7 }0 v
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
, G7 l* s7 e" V4 m' S else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);3 G& M# Y+ s! E
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);! c, k- S, P- ]8 r. b
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
4 ^& [, ?# p% H else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
! O' e/ x4 G8 ` k=1;" \0 x. }7 q7 T1 C8 d M5 ]) l# d
}. A* E# h/ b! V; z4 z% L4 i
}
( [9 e) g9 t4 x( f printf(" == %lg\n",b); 3 w1 G/ c5 N! s. S1 i9 c
}
" Z) r/ \7 o% A0 Z* e1 { printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
9 |6 o* B$ |; G$ B+ ]}</P>- R9 [; C6 c+ O& Y' c7 t" k
< >void iterative() {4 D. p! s/ J3 T$ V t, 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
! u/ ^- I) [& P, h int base_elem;8 y5 y1 J1 E1 d. ]8 I% n; H' O5 `; D
int base_out,base_in;
3 d, |3 }: N4 x% H# O# Z double sigma[MAX],temp;& f% ?1 { F$ W0 {5 w4 l
double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>
& q* f9 `# N2 p. C( @1 s( Z< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop); $ D) f4 t7 S4 u# y7 e4 R1 N2 o
for(i=1;i<=num_st;i++) {
: \3 B% |! ]8 V' y5 Y& j printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);
3 j. H0 k& u9 }0 }- i$ u printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>
' \; u8 \) E+ N< > switch(step) {
; Y1 P+ Z& |3 Y case 1:5 B# {, @7 p) Y7 y; ] j% @6 j
for(j=1;j<=num_x;j++)0 l& @% [ F3 j$ a. G
{
2 O8 w, \& a. D# m- w0 G2 [1 X* a' I printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);" j( m% q5 s, q% y8 Z1 O2 n
}6 _2 R! Y' g9 C* Q/ e* G: d# J, q
printf("\n");
6 v) E! y" x6 _ break;
" r" g- N! [' v& ^+ U4 l case 2:
' G, h/ D0 {0 o% _1 @ for(j=1;j<=num_x;j++) {
4 w( c% u3 k- k3 E& p; @ k_a=0;
! \6 q; n; \) c9 Z5 r for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;# h l' q) T, Q, {9 B0 x
if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
) V4 t4 v3 |- V a }
) S% W! W/ B/ Y) J$ }3 Y* S printf("\n");
; ^- H& {) D7 N' i- c( K1 v break;4 G- k9 Q/ O& H! H
}" M/ Q1 c% G1 \: i$ v; t' F
}
* s( x$ S6 y; O- D//求检验数sigma
* w7 ?' y' i7 z3 B& Z( P, P+ L for(i=1;i<=num_x;i++) {
( s$ I* f/ R1 |: i sigma=c;! w. w9 y U2 @/ T. C
for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];
9 s5 M1 a; f8 ?8 N9 } for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;5 T2 f! W B8 J3 |* \) _7 g4 D) P
switch(step) {
! e5 {# X+ ~0 o. G5 z, k case 1:
) W: E+ A8 _% c. h: K printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
! U' Y0 ^* w7 Q' u9 l' @7 x7 y% M; g break;& b7 K5 l1 f! ^$ F) V6 w' S# I
case 2:
6 E7 X8 e9 o# _1 ? k_a=0;! C( q7 F6 q! a% z# X3 B
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;
3 S; I' j; @& L; y# F/ b0 m% g) W if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);/ s9 X/ \; p# Z: V7 j
break;
6 v5 ?0 r9 T' q" s+ m. `; U w+ O }2 g7 E# T- W+ ~6 C Q& m$ z4 k
}( u3 h: P( }/ i$ O7 x# E
putchar('\n');! p6 a' @% h" W9 t0 U) u
//检验检验数sigma是否全小于等于0
, @' `8 e( N+ J& ~" q, w* ^ k=0;: O' h8 Q0 x* {) C8 `7 {: L
for(i=1;i<=num_x;i++) {
( B0 H' r5 |- q& D1 _3 b if(sigma>0) ! K9 c6 j" M( u' T
k=1;
/ ?% @5 s# t/ k7 {7 l7 l& Y }
; |$ o8 s6 h- f1 v& @ if(k==0) {7 Y! A1 N4 Y! A- ^; C
//sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解
6 T5 V* O" E, x8 t4 Y for(i=1;i<=num_x;i++) { 7 v9 \- D% E1 d2 N% y
k_f=k_a=0;( o0 T/ y% }% f% R w
for(j=1;j<=num_ar;j++)
4 @( F: F9 U2 {6 j X; p if(i==arti[j]) k_a=1;6 H Q% V `6 l% }, u
if(sigma==0&&k_a!=1) {
1 R; ]& q8 ?1 G$ a7 P. o: I for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;( i& L) @6 w$ |- m" g6 x N. ]
if(k_f==0) {status=-1; return;}, | ]2 }- A! Y5 M I' L: d
}& x6 R% D! p; @! W: z8 T
}5 D8 n: r' x5 U% U
status=1; |* P4 x' [6 X7 c9 G
return;+ r6 f$ ]# j' t8 W9 ]
}
* R, @9 G v. m7 Z1 _; u1 O5 P* U//检查是否为无界解
! {, F3 H/ x: L$ b for(i=1;i<=num_x;i++) {
$ Q( z5 [( E3 r! v k_f=0;
) |- k% n6 P" k: b4 C7 P if(sigma>0) {* f' a+ V- i# v$ J, V" t
for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;, e" h& \" F5 C0 X
if(k_f!=1) {status=0; return;}& F1 T! p! c$ C- ^/ n
}9 ^' c4 c0 |" i. r! I/ c3 {3 B3 s
}</P>% k6 f2 V" M* m0 X0 K
< >//确定换入变量
5 y9 a# J9 U1 ~2 U0 z for(i=1;i<=num_x;i++) { # D- ?6 E, Y! r* n
k=0;
6 o( y D3 P9 P% V' h for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;: Q$ [1 Q& {) Y' }$ M* ]
if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;4 x9 x+ T+ J- A r
}//temp赋初值6 ?3 C! R3 [6 D/ K3 @- e
for(i=1;i<=num_x;i++) {7 }) P9 ^% d: {% j; a! M% x7 n5 z
k=0;
# V) _6 I6 q4 J for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
9 I' p0 s; k2 N1 u3 n( Y; W if(k==0)' d7 b5 }2 O6 T& V* ~2 ^5 Z
if(sigma>temp&&sigma>0) {
6 M& h. {% c( y base_in=i;. @( _/ E- t: k( D. b
temp=sigma; K/ |4 k- z+ i$ e% j
}- K& R4 l% Q8 \4 S0 `5 |1 Y0 M7 l
}</P>) F- V7 Q, ^) u$ \7 C/ _
< >//确定换出变量
; _6 i* Z$ u' P n1 ] for(i=1;i<=num_st;i++)
; N- Z! a" q" i) e8 F if(a[base_in]>0) {
* p2 h# M# C9 k6 L+ ` temp=b/a[base_in]+1;
. L% p6 l+ U; m- o. Y. x/ i break;
" q* F7 i# l @( ~ }//temp赋初值
. `5 W+ }* f9 g/ }5 h+ A* ~) ] for(i=1;i<=num_st;i++) {
0 j$ O b3 W4 a# j if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {
5 L# a2 K2 m5 u& V# U for(j=1;j<=num_ar;j++)
: R* F: w$ z8 v3 S if(base==arti[j]) { 8 ~/ a% e8 x! c1 T4 {5 j1 S1 s
base_out=base;
, K; c, w, Q# O5 r" j base_elem=i;" c4 ]# s. H+ e |4 V. j
temp=b/a[base_in];
( i- p4 u7 \% p! K; D- {0 \3 n break;& z! S8 z5 g7 X
}; M* y9 U+ q( d2 G- {& Y8 h# f( U
}//人工变量优先换出
4 l9 p* b: k7 ~* L. v6 r/ S- _ if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {
: v( C: r$ W! ~ base_out=base; [' u: h' |( D9 @
base_elem=i;* f1 ~4 b3 Z3 W+ I
temp=b/a[base_in];
{+ F0 [; A8 U0 n }- ~! [$ l/ H, K d
}</P>
5 t# c( y4 r% a5 ]< > printf(" 基变量:"); U. }0 x3 W6 h9 T
for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);
3 _/ ]8 R+ Y& k' }, C7 `2 `% B printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);
* y6 g% c/ T/ {2 `4 @//基变量变换,进行新方程初始化后迭代
3 b+ m) N. i7 r% k7 f' E for(i=1;i<=num_st;i++) {2 Q% @& S- i% z' c) h
if(base==base_out) base=base_in;
4 u. ^3 G; s" L, p6 W( S. E4 | }
% i7 l5 L: A* G" J: f9 f//初始化主元素行系数
2 \1 W. m! p ]9 `; t value_be=a[base_elem][base_in];
1 y" Q4 |# p% c4 ^, T* ~) Y b[base_elem]/=value_be;' G$ ], o4 M/ B
for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>
0 V4 \1 v6 p. d" Z" x D< > for(i=1;i<=num_st;i++) {* [4 k1 w P7 K9 ~; L2 z
if(i!=base_elem) {3 H K& L3 W: b+ F
b-=b[base_elem]*a[base_in];% w4 r7 e& g' A4 L' F$ A# b2 w" n
value_be=a[base_in];
x/ M- H; j8 X0 Q* {% J# v for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be; K% e, U9 g+ H& _. J7 p; \
}1 D0 L$ |/ X: M- ?$ g0 n/ `6 Q
}
8 }! e: P( w+ F- b2 F* B6 u stop++;' E- `. F2 M' ^8 [
if(stop>STP) {status=-2; return;}
: }" a1 G8 r6 ^" f8 X4 e1 I iterative();) ]7 F" m, F( _
}</P>
* U. [# v/ q2 ^/ ]( V1 C% v, E< >void output() {0 ~, h: R/ ^8 V: w) n& U! i
int i,j;
" G+ E( n* S. W- w% ]# Q3 |% S double X[MAX];
; ~9 r& C/ }/ S& ? printf("\n结果如下:\n");, \$ e+ U% T: \
printf("\nX=(");( o% D( u/ \* S. P
for(i=1;i<=num_x;i++) {* |% A4 `4 _5 j [ w( P4 e
for(j=1;j<=num_st;j++)/ J) z0 x$ M% D; k
if(i==base[j]) {X=b[j];break;}
! [0 H& a! f% z8 { else X=0;* {( z1 C4 L# R- T( s' S) y
printf("%lg ",X);% A( V7 r9 {+ P
} y% `% u9 B; L
printf(")");
0 R$ g7 T6 h' X8 x; R; H" q for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;
, D/ z0 r/ i$ P6 v8 c- P if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);
" Z/ O$ b: L5 R else printf("\nMin z= %lf\n",-max);( N- R; S3 x- J/ S( Q9 ?
}</P> |
|