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< >/*************************************************************************; k( q6 E; j2 \2 L1 \
单纯型法解线性规划问题(两阶段法) 0 ?9 d. ~5 c8 h7 ~! A+ b8 F
' [) y7 [+ o1 P0 e
编程环境:VC++6.0
* H: x5 Q. r+ Z- i& Q$ ? 方程组输入说明:
% g% ^" E* M' P7 e& L7 }: C3 b+ w' f5 [ 变量非负,按提示输入相关参数。( L& T+ `- F/ A4 |- y9 |
*************************************************************************/" c# z M7 s# v
#include <stdio.h>4 L/ f) C0 p$ w9 @* R
#include <stdlib.h>
2 E% d( N' n& x0 u1 s. L#define MAX 100) l9 V$ Q7 @; L" M
#define STP 100</P>6 j* L/ Y1 z2 @) K1 [
< >int stop=1; //迭代记数变量
+ w) n0 q( b" t! f4 Iint 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9 D# [4 f/ R( `; n, Q8 E% K
int step=1; //目前阶段</P>2 R2 r0 M8 w: U/ P
< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数+ m3 _0 V1 x9 U3 K) _/ J) p
int num_x; //变量个数
% d9 t2 ]9 l# p) \3 @; X) Sint num_st; //约束方程数
# P3 s% Z8 W R' Fint num_ar=0; //人工变量个数
/ W, X4 k0 s9 i' k- R9 J: {, Jint arti[MAX]; //人工变量下标; ?* |4 |9 e0 g7 C4 a: z, m
int base[MAX]; //基变量下标# ^7 e- m# @& J' K% F: b0 p
int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>) c3 j0 P8 V% F7 {$ _$ {
< >void create(); //建立方程组
( f, V/ x# Z9 C. c% yvoid iterative(); //单纯型法迭代
! n/ B- X4 b# {2 B) R6 Tvoid output(); //输出结果1 E. D; K& Q! a. `5 o+ e* S$ l) e7 I
void banner(); //打印程序标题" ^/ o: j- D3 f7 {7 V
void exchange(); //交换两阶段价值系数
' e: N% W) M$ v+ R+ E2 ovoid show(); //输出方程组</P>6 K' P$ i. a; \0 ?0 `
< >void main() {
& P; p+ @$ P$ {( O int i,j,k;0 i1 k% h$ `9 V# F& S. D; V
banner();, d: n+ @9 T0 s6 k
create();
L* k+ f! H3 y/ O+ W1 J' E0 M //保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数
2 a' a3 q, U* T, ?+ Z: b- \ for(i=1;i<=num_x;i++) {' `" ?, h! a% b
k=0;- j1 K0 X- @1 u( q! L" C, o
for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;2 I- W* ?0 | c; K" U
if(k==1) temp_c=-1;8 x }: E$ M1 W- m# ^; a A
else temp_c=0;7 `1 O* ]% o8 u# C. P) B' a
}, B: ^* G' M5 q) ?* o
exchange(c,temp_c);</P>
$ [9 a* D& i* q% P4 i7 x" U' d< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");
3 d) z$ K- A% n, ~: ] show();
0 C/ N& o5 J' N( _/ a8 D* ^- Q d! H3 \ step++;
( m/ H' j! D, W4 J printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");
# o! r6 L( S& d; M$ ~) x getchar(); 2 b5 a9 J, c' M) S1 c# N
getchar();
2 Q L( u) _3 z4 u iterative();
$ {$ s# q! i' J/ Y g4 [2 }! c: p if(status==-2) {
/ B! v( K' H" C9 C5 ] puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
9 |3 }! k' [7 g7 u: L A/ R puts("\n按回车结束");/ ~4 W1 K7 R4 j r ]. R0 u
getchar();
8 T$ i" G5 B: c' k- B exit(0);
, a5 j2 c8 u. C }
( F+ Y+ e0 P: Y( |) F( Z output();</P>
, C# A; I" N5 M! A @2 h3 i< > if(max!=0) {
$ Z) ^! ?& Q; N puts("\n\n原问题无可行解。\n");* u4 i( |: ?( j0 v1 ^
puts("\n按回车结束");# {# E; f) o8 S9 Y- s! S$ h
getchar();1 i2 ?, M9 @ o) r1 X
exit(0);9 P( P8 [( ?( D* o/ ?3 ?
}</P>
5 K3 o1 c3 @# r6 L< > //转换为第二阶段价值系数; K6 ]4 Z, w; N+ k( }3 [; I
exchange(c,temp_c);
6 R/ z* \3 ^4 W9 O- n: P //把人工变量列全设为0$ K# z2 ~0 L0 n
for(i=1;i<=num_ar;i++) {
: E# V# W: r! r! u, ? c[arti]=0;2 a$ q: K. H1 V1 T3 M" v
for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;& M- O4 @2 F* l& U2 r: C( t4 {$ k) x
}</P>+ W' u' z7 ` r! ]! r/ H% ?$ {
< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");, \* W* X* j- y/ S; D0 d" K- C4 d
show();9 b6 o/ e9 K L( Y# v! H# h
puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");
" N0 i' M" C4 r getchar();
% \: K9 @ N- _3 m9 w) L4 [ iterative();
/ A3 L# w! s& t, n \ switch(status) {5 ]+ \* r/ n) _+ C/ W, X& [
case 1:
/ u$ w7 [4 \/ {; R+ I* u- r5 d" Y output();: }3 D* m3 J6 q
puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");) c s# x. Y$ ]* v! n6 Z
puts("\n按回车结束");
" u- c0 z2 k/ x getchar();3 s5 k- G" v0 n: h3 N" `! h/ J
exit(0);/ @0 M6 f/ J9 R0 [( ^
case 0:
) I- ?5 f" C* q& ?, @ puts("\n\n原问题为无界解。\n");
. d) ]& D: Z: R puts("\n按回车结束");9 p6 n$ i* ?3 [1 L2 S c
getchar();
7 c5 d4 o# ?* k exit(0);
8 ?- ?+ y, D0 Q; o# @) D case -1:
$ a0 R" j8 ~" z* N) h9 G output();
& V: @2 N4 p& U* \8 H puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");7 j" B3 \0 M+ D3 K, o4 @+ ?
puts("\n按回车结束");
v3 F' l p5 v3 R8 n! G; ^ getchar();
5 G* p H4 \; l" T2 R; U9 y1 H0 U( A exit(0);
, m% M: S$ Y5 z8 I" j case -2: a9 T7 L+ J2 a0 i ^: C3 T
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");$ m+ L X; P. l& {8 i2 f) V5 \
puts("\n按回车结束");
6 l3 N+ r& L: N& Y getchar();
0 |* D# J5 h' j# X exit(0);
8 z# C9 Z) a2 Z7 @6 R }//switch, C9 Y# Z# `5 D" ^
}</P>* X; R# V2 U; g& F# n# w
< >void banner() {
I7 Y5 M" y$ s' r printf("\t\t****************************************\n");" N! m# G$ v7 W5 t$ n
printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");7 \2 F9 }8 T" {6 j" W
printf("\t\t 作者:Thunder\n");
; i! U, c8 F& e" k/ j$ {) E% h printf("\t\t****************************************\n");; t+ z; y4 ^0 `8 N- m6 O k( z8 ^
printf("\n");5 p$ R( { R- `9 }: L
}</P>6 ^+ S8 S1 X; G, O# h6 j
< >void show() {/ G3 Q9 D! i h4 e' s" `
//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示) ? @0 H' E, l4 @/ W! H/ X0 D8 J
//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号
& G) Q" B& n y+ @2 m& G int i,j,k;
( ^- E2 H. F7 O+ ^0 q switch(step) {& j7 Y3 G) o& Y* q/ o& {
case 1:+ }: w2 s9 M V) P% U% o
printf("min z= ");
9 T; e+ k- a0 j/ K- V8 v4 i printf("x[%d]",arti[1]);
- |7 D! ?/ J3 k" N- e2 a* T for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);/ E( E# [/ \& o' L8 E3 @
break;
& Q; u8 e8 M; P! ?% s case 2:5 i$ C) g; Q m5 @$ [* n4 C
printf("max z= ");
' U: K' W( s8 N8 G+ `( z/ b printf("%lg x[%d]",c[1],1);
% L$ T4 C9 }* y( I, x for(i=2;i<=num_x;i++) {6 }) t% B! q; [( d6 s, M
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);9 r* V$ t. K4 b5 T/ M: ^+ i
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
! k! v# [9 N; D else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);' I- g6 b4 v/ A1 @* W+ H0 r8 L
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
% g7 ]8 j/ b/ I+ ? }8 V$ c9 d& K; l# I. z7 z
break;: \; }$ \: l5 o$ C9 q
}</P>8 t' }; X% }+ M* |0 C5 [
< > printf("\nst:\n");
( \0 O+ c ]4 R for(i=1;i<=num_st;i++) {: [+ L/ t+ R4 @
k=0;3 U, w8 g! s9 c+ D" o' Z; H
for(j=1;j<=num_x;j++) { - t0 t1 [ y) ^* ?, H( H I% L6 _
if(a[j]!=0) {
7 p" s: U1 B( L5 _ if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
W1 T" s! L3 d( E, v( h else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
1 e) E5 B# l! P else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);4 J x* n4 g$ o. @* C
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
% M6 S9 a1 f3 ?4 J1 `/ o else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
( c- @- @6 J9 y! l else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
1 r9 q( U2 g1 F9 N k=1;
" H5 h1 k* N8 B }
h* p: s" J0 ]' y) b v }
# A4 C: s7 l7 X' |" e printf(" == %lg\n",b); " w9 W3 v, N9 T
}2 p* a8 P$ L3 A3 p T
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
) w" E! d" n! V) r}</P>
2 }5 J: ^4 @8 s7 C3 U( N< >void exchange() {
( o$ V9 C* s6 }/ E9 ` int i;
* S' ~1 o2 {/ \$ D1 G4 b double temp[MAX];+ Y- M6 o7 h( H' v. d# U$ G
for(i=1;i<=num_x;i++) {
; D+ o0 U* V3 D temp=temp_c;/ p9 m# a6 |" i, |
temp_c=c;
6 t; {3 |4 t# ]3 h9 _0 q# D, n/ H c=temp;0 `) i4 L; C( ], K
}# I( S& U+ S0 v) \" @# y: q
}</P>
) r- M; u/ B4 \; Q& m* l< >void create() {
9 A4 J, m0 o7 Q: h8 T, g8 r//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认
2 q$ i9 m b6 E' K7 ] int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;1 u% {& [1 P+ g! l; F
char confirm;/ O3 e: P1 A% r, \- y: p
& n8 U& k' c2 r: B, N while(1) {& Z9 ~ ~7 }$ G
printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");
! d) ?4 N- r6 S scanf("%d",&ma_mi);, z/ G/ n( y: _ h: X0 r
if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");, _8 k$ i3 C2 i7 k' K
else break;/ z; H& K6 M" D# F* c! _( s f+ s
}
# B" K) i/ K+ Q3 d) U" [* N ' |' m" Q9 G- x
while(1) {! a) P, L# `% q+ `, m
printf("指定变量个数:");
; j6 ]+ K( a/ [! Q7 t! w. v, F scanf("%d",&num_x);6 J# W6 m0 N- }
printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);2 t$ ?) S1 P: ^
for(i=1;i<=num_x;i++) { 1 x* D3 Y" b( X/ j$ Q, E0 R) [( t ]; \
printf("c%d=",i);8 b6 R. k/ y2 ?+ P5 ^& C
scanf("%lf",&c);
1 x O+ N1 F! r& Z9 x! y }2 H9 a$ o" ]6 N7 x! `" T" c6 y: {
if(ma_mi==1) printf("max z= ");
+ j! S: Y$ E' }& _6 B3 e else printf("min z= ");7 e% T! X5 d( V5 s% r7 B6 \3 G
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
; M! R3 ^# C( y for(i=2;i<=num_x;i++) {/ f( w) A% \2 Z9 ^' K+ |% |" Y
if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
5 f# ?# ?: i7 l% } else printf(" %lg x[%d]",c,i);, e# F2 h: g9 l$ c0 ^, H7 c% Z
}+ t+ H8 N% m2 d ~% }
printf("\n正确吗?:(y/n)");
# c. p* U1 [, A* U: h getchar();! C/ u' Z: E4 L) C/ M# U
confirm=getchar();
, m2 T$ z3 Z5 j* Y2 A u f if (confirm=='y') break;! M6 M( k( W: a$ B+ ?- `1 p/ _
else if(confirm=='n') continue;+ m( y7 t9 Q+ l0 `
}</P>/ R% [+ p/ X6 u8 i; g+ Z
< > printf("输入约束方程组个数:");
- I: @/ J* s- B4 i6 ?+ ^* @ scanf("%d",&num_st);
8 I9 W) i9 m. S4 j; j for(i=1;i<=num_st;i++) {6 A1 Z5 x; F8 I9 v
printf("st.%d:\n",i);
& U3 K& `; W+ \4 D1 P while(1) {$ K4 V) n5 {8 ?/ ~: R5 r& z
printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");
& a: h* a" x; y+ R" H+ Z scanf("%d",&re_st);& O* M3 l$ K" x* [/ q& T1 O
if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。"); G* w/ a6 _; }8 |" X
else break;# @2 @" O5 `: k$ R$ P h" }7 ^" Q5 E
}
6 \$ ]. v' X: d3 Q Q printf("输入技术系数:\n");
$ k" m2 s# V; o; g# ^ for(j=1;j<=num_x;j++) { / x: H$ M. X; C3 p' T$ `# D! z
printf("a%d=",j);
5 v4 y+ Q4 i, u7 g5 J$ s9 h! j scanf("%lf",&a[j]);: b( F8 o( G: i+ O1 p6 N0 B# M
}
) Y3 `& o M* R, k1 z& }$ G, W printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);% p- u0 S: w: i
scanf("%lf",&b);
, F& z m! `8 B9 [( }) A) o , ~: y# X8 b* ~
printf("st.%i:\n",i);
6 L6 K6 [$ q- e9 [5 [ printf("%lg x[%d]",a[1],1);2 i. e/ @8 ]" S: N# l) A- }7 v4 C' A
for(j=2;j<=num_x;j++) {
& \8 h! |2 h+ N5 E if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
/ D/ m8 M" D+ S4 H( i* v else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
, {( D1 \& h5 ]/ N }
$ g' l3 ]+ R; e0 w# \ switch(re_st) {1 m | M: Q, \2 J& b8 _
case 1: printf(" == %lg",b); break;
% }3 ]2 |8 m: ]! V case 2: printf(" >= %lg",b); break;5 W) I8 u, ^0 ^. E& n
case 3: printf(" <= %lg",b); break;3 y) S2 G" c) `3 y
}</P>
( v9 E0 z; A' n. b9 z) h! d< > while(1) {1 E' [* G$ M* X; G1 \2 v
printf("\n正确吗?(y/n)");* |2 I9 I/ j5 P6 @2 Q
getchar();
P& j) ~0 s+ `3 r" n, ~: F; ~ confirm=getchar();
9 a/ I' C: B3 i% x) c9 l if (confirm=='y') break;
. ~/ E. i# P) L9 Z else if(confirm=='n') {i-=1; break;}6 `/ p8 P6 C# c9 F1 E1 `# |
}6 D }7 W6 h) o; u: z
}</P>
7 y* [" Z$ H X w3 w+ |* C< >//显示输入的方程组- O+ M3 q% e& M+ @" x
printf("\n原问题为:\n\n");- h8 E2 N" d& |/ f2 q$ R* c
if(ma_mi==1) printf("max z= ");
3 Z' b D# R3 ?! y+ I! `( h* p7 T else printf("min z= ");
$ W0 Y1 u: b. o+ L: {4 f printf("%lg x[%d]",c[1],1);
" [( z9 _7 A+ t+ J+ ~ for(i=2;i<=num_x;i++) {+ }# M1 l1 r8 w p/ d1 Q2 R
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);# `: r1 s0 \7 h- j
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
r4 v( i* ^9 a& R/ z else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
" N% a" d/ D: _# l! B2 C else printf(" %lg x[%d]",c,i);2 p+ N5 O; e6 Q5 D6 p
}</P>
! i/ I/ w7 y4 \7 s% Y3 R< > printf("\nst:\n");
! Q3 F; a% Z0 @; T6 e8 j for(i=1;i<=num_st;i++) {
- b, B7 V7 r. r1 W5 N4 P! Z k=0;9 Z) o+ M; m! x5 p; p B
for(j=1;j<=num_x;j++) {
* L# @" ? E& g; \- a8 r if(a[j]!=0) {
# q1 }7 e& w+ B1 _2 R# u if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j); r- @+ U* U) N
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
; T" N. ]) C, ]; [" L else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);% ]" {0 U- S1 g8 T% z4 b5 \
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);, E* W2 R& ]" j" _& G0 I
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);5 n* y7 W: d9 R; e* F6 |
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
! t3 k; G+ }# j" h) x( \ k=1;
& o: L0 C D! z }( e8 |1 ^* s! v* p+ f! m( Y
}
8 c; Z$ Y1 ]) f4 W( G+ J switch(re_st) {2 s% x) d! J& G: T0 M
case 1: ! D' l) U2 p0 T
printf(" == %lg\n",b); * P: A) H+ \" r7 ~. K1 l+ T
break;; _6 i" Z+ M7 d
case 2:
, Z b! E- q9 j8 u! z% R h printf(" >= %lg\n",b);
8 h8 ?0 H3 ?8 q @( j6 D% n5 z break;
3 [' j3 Y$ s: g7 ]0 T F! b case 3: 0 [% s S) V( n
printf(" <= %lg\n",b);
4 e; V9 o! q# e- Q1 ?& M break;9 O7 Q+ [' H$ b) e6 D7 L- }
}' J Y9 V' i8 v; m/ {; N" p
}/ ?7 \- V6 A, N7 j9 V
printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>% n8 S6 O0 q' Q7 z
< > tnum_x=num_x;3 F- b/ R5 q$ F( r6 w7 e6 L6 Q
for(i=1;i<=num_st;i++) {4 C# [+ a8 U4 |8 k8 s3 V. ?
switch(re_st) {& G7 J) {$ X$ K& X
case 1:
1 X7 O7 m) Q6 J; f case 3:
4 q! u/ V# y! ]" { num_x+=1;
+ X* ?# z( L D, O break;# i- `2 i# U2 T: t" P7 }
case 2:
* A' B R( `4 d$ @; M" Q num_x+=2;* x9 K) I/ H0 q1 q/ \+ M3 p
break;
2 S4 i2 T6 R! J) f }
7 j! B% V& j/ _% y: C1 X) e, i e1 \ }</P>) d3 X: c; D: }$ P w% ]% Q- J
< >//化为标准形式, R9 L& f; S) ]7 q, J% 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
9 N% P- n9 ]" s4 `0 i" k% e# _ for(i=1;i<=num_st;i++) {% E/ j0 w% i& v3 }/ ]8 |/ n
switch(re_st) {
. F' m, a! G8 T7 z1 ]7 ]9 E" i case 1:5 `5 q" `# O+ Q
num_addv++;
# e y% } v9 c; X1 _) m num_ba++;' G# g8 T# \% E u- W( t
num_ar++;2 d* {! E( `$ g. H7 }. c0 q
c[tnum_x+num_addv]=0; 1 }9 p8 D1 B" G4 |, S% }
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
- G/ V# b7 O( K' f for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
3 C+ |) C T% G% M9 S$ _9 H4 u: a0 P. Y if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;8 M. @$ Y. K9 P
else a[j]=0;
' p1 U! B* H [0 W break;
8 E' E- `- W9 l p9 [ case 2:
+ h6 E9 D4 b; B( S9 d5 F& o num_addv++;
' d+ U. ]" G \+ q m c[tnum_x+num_addv]=0;
7 C5 L# n6 i* J' n/ ^1 L- F. H num_addv++;2 e/ _+ [) _* L( @' o/ m
num_ba++;9 Y J" F$ }5 x$ e4 o M$ R D: o2 V3 _
num_ar++;, L" _" {+ q6 d% T! D
c[tnum_x+num_addv]=0; ' E0 i* n5 b! _8 E1 A
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
; @3 G; l, Y; S: p H for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
5 n7 J8 E) \! y2 z3 p" N if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;
& o0 ]3 O5 {7 f. s- d% {8 d else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;; n* D% W+ e* G" f6 Z# ^
else a[j]=0;: O! @8 h+ X% T
break;1 B2 `; \* W9 I- \0 Y( ] p* h3 L
case 3:! ?, ~; B+ [* r% b) d( u
num_addv++;
" P7 I! O* a" ~8 S$ q0 B num_ba++;
" w" H8 G* |* N! @8 u c[tnum_x+num_addv]=0;
0 \& P: l; a6 N base[num_ba]=tnum_x+num_addv;
5 D# x( t* O. S# A7 m) f for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) $ O C3 z- ~! s ?/ m, R3 ?9 b
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;3 r) r, Q: E/ y9 L: M
else a[j]=0;
+ r# Q- y$ h; z% H8 {% n$ F break;
5 y4 e" D- f4 [4 p& F7 G' q }//switch
4 P: G6 J* {' R }//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>
- n3 M& i* o- c0 ]# W! t W1 Y) F< >//显示标准化后的方程组3 o9 d# h- B; }$ ~2 g$ C& Y! I
printf("\n化为标准形式后:\n\n");
+ Y M+ Y5 \' O$ D3 @- d3 c if(ma_mi==1) printf("max z= ");' `' y( }5 Z9 e( x9 }/ r
else printf("max z'= ");' P0 H) x9 c% r1 @
printf("%lg x[%d]",c[1],1);( t3 D1 D( g( i7 q! W( W# |
for(i=2;i<=num_x;i++) {
3 o' }1 C+ ?# { C, Y, \ k=0;
* U" K& c) y, a- Q for(j=1;j<=num_ar;j++): Z: b7 W# \5 q" l
if(i==arti[j]) k=1;) b7 V4 r5 I! b- o6 O% R
if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);
) l1 K3 I) Y8 B) n/ F8 Z& e7 n' N else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
1 l) a4 T: p' f- { else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);- F1 L4 a$ y9 y3 f; @/ l
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);& t) L! P9 L, S5 A# Q _
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
+ \ s/ v- _& I0 S# P9 R }</P>
+ {. r! D) a3 U w8 |( Y< > printf("\nst:\n");
/ K+ H- K3 }3 v# B, F" l# i' K: l for(i=1;i<=num_st;i++) {0 F( L4 Y/ L& E' H5 Y
k=0;
3 m" D& U4 P( y1 q0 N* F1 Q for(j=1;j<=num_x;j++) {# {2 C! W% W% y+ @/ c6 X
if(a[j]!=0) {! x0 \7 }; D7 i2 F- s+ H
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
! I+ |: S$ y, H/ h8 g else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);# A& v4 K+ s9 c f( |
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);- m S1 O0 h3 l( |# m" k# l
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
6 b6 z5 z4 }( d/ C else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
' Y, N! X+ j( q* `; K, ^7 \ else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
# ~% k2 f6 |& }3 @ k=1;1 ~% i7 E1 }7 R4 `
}
% m2 T$ a, ~2 \+ Z! r }
- u0 S/ v9 w3 Q7 l1 u0 j printf(" == %lg\n",b);
* v& A9 L$ \$ @- n" [ }% F5 ^ @) W% n9 Q1 n! x+ S/ w
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
. u( \/ z1 M y( ^5 Q1 c& }! e}</P># @7 p& S* h: B; c1 @' E. `
< >void iterative() {
6 D$ `5 f* G( G8 } 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- @+ h/ k+ e' ^" L' Y int base_elem;% Q& ]* b" f, u4 w6 C
int base_out,base_in;
2 f- G4 v! T8 y8 i& d, ~ double sigma[MAX],temp;* {: M. K1 Q6 t0 X
double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>6 g9 C1 F, b, k6 z/ k* B
< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop);
. ]8 H; t$ G1 G- {. P$ G3 p- A for(i=1;i<=num_st;i++) {
+ k) x! }* x* P/ | printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);7 b+ |/ d( H5 c# x! J& X9 p3 N, ^8 Z
printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>4 |+ d5 a* \* Y @7 j
< > switch(step) {
9 b; A3 L$ t" [ i& U3 D case 1:
) I6 |( i) d+ d* u for(j=1;j<=num_x;j++)
% w2 b+ g& I& j {
( f8 H9 P7 u g( I* y printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
. h! e: N8 O+ N7 ~9 `* R3 N }6 O+ ]. L2 o7 N+ C4 L
printf("\n");
- A( w1 N7 m. Z break;6 T" _& r z6 ~8 F3 l( c
case 2:2 U) y2 `# E3 I: t$ @$ t4 Y) ?7 a
for(j=1;j<=num_x;j++) {, m/ P0 j0 F# e3 z: S$ Y
k_a=0;3 ~: ]9 h5 Q. K
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;/ m5 D) @: \. c3 S* O; \
if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);0 E+ k, ]3 b0 l9 _. B
}( y2 s3 z$ |9 A0 R# q0 i) Q. W
printf("\n");
2 i7 e; Q: c, }$ i1 ]; ~ break;
9 {5 j! h9 g5 t# x4 f( M }* A1 \2 j4 \( I5 J$ l2 ~9 E& w9 V( a
}
2 F8 O: D4 l, D L//求检验数sigma3 `6 F& _! t9 _9 N8 {* @) c
for(i=1;i<=num_x;i++) {# W/ ]! R8 C' @' I B$ b
sigma=c;
2 `* @4 j2 Z8 I" V5 D$ `% h% d for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];
$ k) ?5 W- j9 G% I' _' M/ c6 S for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;
0 U5 M, P2 e d- i1 ^ switch(step) {3 E: M# x) @9 \$ }- b5 f
case 1:. d% i$ d, `$ Q) t1 D! d0 m
printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);" w$ O! e1 H- ~% J- s/ V
break;0 Q" T- N/ R! A) s
case 2:
& S( |2 X5 _ { k_a=0;; t, H/ X7 d# b( n; r1 I+ S
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;
: a% n0 V$ _, W! Q) K; b: f9 p if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
6 e) c6 H% @# c. Z$ J break;% N. I6 D' t" `# R
}9 ]4 Z5 [$ p1 J I; k0 } ?
}- k1 l* v8 a: u/ r) H" K ]: Q
putchar('\n');% G' w+ `0 E, w9 G
//检验检验数sigma是否全小于等于0
5 `: f1 w( l2 M9 a$ K9 j( x' C8 W$ I& h k=0;. ]" @- }0 r2 W" |
for(i=1;i<=num_x;i++) {, k+ f2 Z+ F7 `, i* v
if(sigma>0) 1 I0 f6 D# [! a2 |
k=1;2 j: F; O+ a/ ~' X& [# v
}
* D' S3 P. f0 P& u if(k==0) {
! W, e1 `* I" D7 g' f //sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解
2 n4 C0 m7 w9 Y& [ for(i=1;i<=num_x;i++) { @) `/ V+ k9 D1 [5 d
k_f=k_a=0;0 ]. v/ ~/ F( G5 h! L6 U
for(j=1;j<=num_ar;j++)( s4 T0 V( o4 \: ^
if(i==arti[j]) k_a=1;/ v3 H; ^" ^* x; P) O, \6 a
if(sigma==0&&k_a!=1) {
0 x% i2 o" C6 U: n( ~: ?0 Y3 F. J for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;$ A( l- u; ?$ w v+ Z) M, ]$ B4 S' t2 p
if(k_f==0) {status=-1; return;}8 h6 e7 o6 ?2 u5 T7 @2 K6 h
}
4 C6 l3 A `1 J( U3 e8 S, q d( ` }' i7 Z7 l+ S5 _$ m% E5 l+ ^
status=1;
! k# d5 z( M5 d1 g return;
) O1 W6 t4 E* m9 A! G7 Q+ z' } }
: x* Q M* e( c$ V+ C- L: ]//检查是否为无界解
$ H3 y2 I6 e! ^5 E for(i=1;i<=num_x;i++) {
+ D, T0 q% j& l k_f=0;
( r, _6 r" s0 g9 A2 `; f, { if(sigma>0) {
p# m! d: _$ k" R+ Q, E: g; P for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1; G; \4 N9 p5 ~8 }: P6 u: S _1 N0 d
if(k_f!=1) {status=0; return;}- G, X& h! |8 c2 s8 m/ x' e1 J
}2 t9 ]. |# Z" P- b
}</P>& @( h+ G) p* J9 U4 y
< >//确定换入变量
" w4 g: g/ O- f for(i=1;i<=num_x;i++) { , e. `9 q, Y$ l( S; {0 H
k=0;5 I' t; B8 U- [/ [8 d! u
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
: ?2 n* \) e, L( G if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;
( _: T" T- k- H9 t, y }//temp赋初值
+ e8 c; Z) ^5 s5 C8 H% W1 y: b for(i=1;i<=num_x;i++) {9 X; n$ l% Q( N. y. b
k=0;! J/ K7 I$ p/ L' Z3 @4 ^
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;: N& s6 I! P1 X& b( \" h7 @- i/ t
if(k==0)1 s2 I3 w' T2 z& O5 Y, M
if(sigma>temp&&sigma>0) { E1 P: _% N$ I% o# P/ V, h
base_in=i;
: k6 J% E: u0 \+ Q# M+ y temp=sigma;6 [! M/ y; |, C3 E% d
}
& D/ v8 G8 f" _3 Z7 `* P t; @ }</P>
. ]$ k: p4 } t6 C< >//确定换出变量
; |* J' O8 z7 o. ~ for(i=1;i<=num_st;i++) % F: D- P$ n5 u1 e) A/ U! q& Y
if(a[base_in]>0) {
6 Z- ?! Q- @- d+ E temp=b/a[base_in]+1;1 ~5 V Q0 d. j* d
break;' ?: x5 X5 V: I# i9 r7 m$ ?
}//temp赋初值
; W9 i# K o6 p for(i=1;i<=num_st;i++) {
P; i) g# ]2 _ if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {
2 I# ~+ i+ @* Y9 ]: Y for(j=1;j<=num_ar;j++)# u8 p/ j( k- \. E* q
if(base==arti[j]) {
- o9 i, K$ u) x" [: l base_out=base;
. w& ~% G; g/ u. f) G base_elem=i;
! h( Z' i6 Q% ~! T* D. ` temp=b/a[base_in];/ n; {6 \0 j& F
break;
' n' m4 m) \# J8 U }5 A2 Z3 f$ S+ ]6 G3 R! c
}//人工变量优先换出+ g! {% H6 J9 b% B; e- d$ I1 f1 h6 B
if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {* H6 [ M$ G1 Q* A5 c
base_out=base; ]; O1 X R; b7 z, G) _
base_elem=i;. Q& T/ r$ X( ~" z6 s; M- d! k
temp=b/a[base_in];
2 d2 a! p3 G, X8 f }, n; r" b! v- L. \
}</P># Z. v" u% N# e/ N* n3 Y
< > printf(" 基变量:");
c+ L" `8 p& R9 T. L for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);
' b3 b/ H6 c3 e2 A. `3 l printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);1 a2 r* B5 c, a7 A* E3 X; v
//基变量变换,进行新方程初始化后迭代
" h( A, j. G* v/ o0 R! v4 H for(i=1;i<=num_st;i++) {9 M* Z2 A) j% y# y
if(base==base_out) base=base_in;
2 R/ ]/ y9 e7 j' F }
+ ]% l' w1 L5 ^: b7 S1 e% _//初始化主元素行系数- S& T& `: S; k( F/ |/ ]
value_be=a[base_elem][base_in];
( ?& a" D7 r. u* R& {5 j/ N b[base_elem]/=value_be;
1 ~1 Q5 [) A: d3 N& }; _2 B for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>
6 S) d! P+ P& C& Q$ q- d" c6 g* F< > for(i=1;i<=num_st;i++) {
8 C5 B0 L, G l" W& z if(i!=base_elem) {9 r7 ~9 j, J, b! c8 x
b-=b[base_elem]*a[base_in];/ s/ c; a5 v% M5 B( W0 F$ U: ]) V
value_be=a[base_in];9 w3 W8 A" L' y
for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;
b3 L+ k; _; u4 l }; C& Q( p: Q% |: V' d' D
}) p! c" Y! r- w3 d& w) ~ I
stop++;
V" }" ~7 n7 F0 r9 ] if(stop>STP) {status=-2; return;}
" K3 N& X3 d/ v+ G iterative();) d: i9 v a1 A" D! \0 C+ H
}</P> ^8 @$ }9 N. N8 O( }
< >void output() {4 o# I( b: X Z( S7 N( p
int i,j;
) r& V! }, P& Y2 C0 e2 @: t1 g" P double X[MAX];$ K2 ]6 s5 i7 M6 p. g8 C
printf("\n结果如下:\n");
: k. v6 Z# A" M8 J printf("\nX=(");! v1 u1 h1 h5 l4 T% V/ k+ ?( ?* Y
for(i=1;i<=num_x;i++) {; j0 E1 @% u, r a3 h! J+ h
for(j=1;j<=num_st;j++)
# y. D7 s# Z/ N! G/ ~0 ~5 ~) N0 Y/ s: P5 X if(i==base[j]) {X=b[j];break;}
0 G, x2 {0 {7 S( e% Z4 Q5 }# o else X=0;2 G; Z9 p; T' E5 A0 Q8 z! a
printf("%lg ",X);/ r+ b: K) m+ ^+ t$ }2 H/ Z3 f
}
' C1 z6 \ x2 x2 _. v. y, ^ printf(")");
9 j6 Z' M" S4 W5 C for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;
+ g/ V' k: W+ P, U: O( h if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);
3 {- }4 o: N( C* g9 T else printf("\nMin z= %lf\n",-max);
2 `( m. r0 }4 m; L7 a}</P> |
|