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< >/*************************************************************************
2 F( }% v. ?0 [' m! ]/ K3 Q 单纯型法解线性规划问题(两阶段法)
, J/ A, w' `) z- |) a" v " M+ E { y: G' h
编程环境:VC++6.0
" O5 ~: I( o/ y3 r$ |" R 方程组输入说明:
0 x8 X; K1 w2 e# \5 D4 S 变量非负,按提示输入相关参数。2 J/ J* M" w F5 y* x6 E1 _ v5 B& d! Y
*************************************************************************/
, h: s" Q- U$ G$ s, B#include <stdio.h>
( U& Y& `1 v5 v V#include <stdlib.h>
8 E9 X; ~4 c- @& D$ N) C#define MAX 100
- ?. b$ {& A5 y4 X5 S. g& E2 j#define STP 100</P>
! L' _3 M, o, K* ^/ x/ L! J8 P< >int stop=1; //迭代记数变量$ }7 r: ]+ o3 S! |/ Y
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
1 A3 ^& Y G0 dint step=1; //目前阶段</P>9 S v* E% C* a+ e3 d8 p
< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数
% M, `% N6 w! t+ L6 _, f2 Kint num_x; //变量个数 ' O" F) X6 g" W- [+ l
int num_st; //约束方程数
- s! [. f! S' [5 Y# jint num_ar=0; //人工变量个数: j& r- b) t* n' X; n% Z
int arti[MAX]; //人工变量下标
9 u: E7 T+ }/ S) v+ a5 j3 Fint base[MAX]; //基变量下标8 I" C; H5 d* x% a
int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>2 x# a3 v$ S/ t7 Q3 W8 h$ P
< >void create(); //建立方程组4 T2 T5 p1 Z3 V/ v& I% l
void iterative(); //单纯型法迭代" a1 z- u( U% r% P/ m) H* R
void output(); //输出结果
$ b3 t4 }: l7 k9 w5 kvoid banner(); //打印程序标题
% M' j7 n. d8 Z8 t0 ~- W0 r) bvoid exchange(); //交换两阶段价值系数: K) c* C5 F) x/ H( j1 B# M6 Y
void show(); //输出方程组</P>
4 F. |: H7 k9 `< >void main() {
: A: `2 h w+ m1 K/ Q int i,j,k;
" h* V7 M/ `4 I" S1 z8 T banner();
% Y: \) h3 o+ w% e' b( ] create();/ Z7 ~/ F1 @; B, }9 o: B
//保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数
' |) B4 X# w+ u( H& D: `: K2 q9 u# W for(i=1;i<=num_x;i++) {& B$ t; y6 z0 s3 p, E
k=0;
/ |5 U" L; c7 X3 f6 d for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;
0 [/ I3 O) E* D( a: u5 j; r( c if(k==1) temp_c=-1;
8 E7 J8 K* S) C- O; G3 k" B else temp_c=0;
- _4 Y$ V/ Q9 t) V3 R }6 P, q) S' R3 p( O" ~* Y
exchange(c,temp_c);</P>
& Q* f ?5 p$ o; P< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");9 x* V! U0 h8 I6 F# l6 J" {
show();: y: B: E+ ^9 e9 Y) f1 @
step++;
0 E! R: x) E7 J R+ l) j printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");
( ?1 P+ ?8 n! T, O. ~( A: V( E) Y% N7 R getchar(); & E+ S3 ?( F9 I" s
getchar();
$ m( }" B9 r/ ^6 E( h7 u/ N iterative();. H; I- C% ]- U( ~% d5 d! L
if(status==-2) {* P4 L7 B9 }, Q, f* m; W2 Q
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");; l# B! z7 ~4 j9 n8 D! P
puts("\n按回车结束");1 w- j. s8 U9 h
getchar();
7 f: i2 x @: l% B6 c% U exit(0);6 k7 t9 G% m: A
}2 g. w- Y1 _- p/ p8 S: z
output();</P>
4 `# ^ Y1 x! h5 G. z F< > if(max!=0) {& Z: J$ j" h4 X: g
puts("\n\n原问题无可行解。\n");) l6 _" e# c8 f
puts("\n按回车结束");7 U' i7 o3 V3 K
getchar();
4 u: s) M% l) [( e; I( @5 [8 V$ x! j exit(0);
3 {- H+ g! C1 D4 z+ j }</P>8 [; i# \1 b6 O; ]
< > //转换为第二阶段价值系数+ V: J& v& ?$ v; G0 T) M
exchange(c,temp_c);
; g8 F: ^( \( p8 U: b0 e0 A! D //把人工变量列全设为0
: E2 _. E* v8 v B( P for(i=1;i<=num_ar;i++) {
2 |) P7 g7 Y% Q/ ~! I4 P% M3 n D c[arti]=0;
3 ?# p2 `' g) z. i. z: C for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;/ p0 D" \' ~ l# p8 x' |
}</P>; d. r5 l0 Z: F6 b9 K
< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");2 F' f- k9 e+ u. `
show();% H& u+ G, F1 j! F. x, \
puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");
Y% x, C8 G# @ getchar();
& e- F, Y8 j% C1 _* ], b5 b iterative();
$ g7 }) S6 a9 Z) D& t switch(status) {
1 q5 X( D; q8 @+ \7 ~! I case 1:4 O( ?7 o$ c0 T
output();
, F6 B6 j; G4 R puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");5 X" L! g) _% u( z1 E
puts("\n按回车结束");
/ U$ _% l! @6 j9 g9 n7 e1 _ getchar();
0 B9 o( A: U3 O exit(0);
" P% W: R. @) A/ y" Z% r4 i( G case 0:! q4 n. ]7 l9 k( ] Y' u4 S
puts("\n\n原问题为无界解。\n");5 A" m& U. {: W" t8 ^; i, p
puts("\n按回车结束");! G/ \9 P/ A$ N3 m
getchar();# k+ @% k' \. @7 W( h8 j) F2 w/ a
exit(0);
5 a/ E/ s( E1 y m. Y( A: J case -1:9 x3 h2 S7 N! d, ]4 [
output();
6 q8 j0 D) t3 L( z. N% m puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");
# m& c$ |. ~8 ] puts("\n按回车结束");
* r* P( ]# K* M$ F2 i7 @ getchar();: S/ j4 i2 H. w2 X$ C
exit(0);
' x# A) i9 W j+ ^% d8 n case -2:
/ C V I( ~0 \7 J puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
9 Y l" k5 @# ~! q! \ puts("\n按回车结束");( O) ~! L2 H5 V0 i# D* g
getchar();$ ?0 N; B+ N4 R+ @ z
exit(0);
6 \- a$ g) p5 v1 m) m& }( ?; V: `' S }//switch
; Y# G, d6 u# M}</P>9 P1 F* D: e9 r, w1 y2 h8 \
< >void banner() {9 m8 E/ L4 v n& L l$ c
printf("\t\t****************************************\n");! x2 L; u& `1 w" B7 G+ x6 N+ ^
printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");
1 }) r6 m' j6 M- k, a printf("\t\t 作者:Thunder\n");+ v& i6 v( M s) N/ A
printf("\t\t****************************************\n");/ D$ a' X( S4 W5 A
printf("\n");9 t! b$ b T6 w, [: Z$ d
}</P>4 Z$ X; l% a3 E5 s
< >void show() {4 S7 G* r/ X7 x5 M) O' [8 l
//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示
0 S8 M8 [5 ` J1 [//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号3 [. G: _' u3 X/ ~7 n+ f( G& O
int i,j,k;
% E. G. Q: i, }- V8 }. S$ M# _4 V switch(step) {# q/ c% R# b+ Y
case 1:
4 E4 B- c; E& h |! j printf("min z= ");
' _/ ~: l! n5 l& K printf("x[%d]",arti[1]);
( n6 c+ A0 n) m+ M, m! J4 E1 m for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti); p# Z2 X8 N" K
break;' w! O1 P/ p* D9 h
case 2:: B+ ~6 s6 v- r: k1 o
printf("max z= ");
0 l! k! A& d- p' q printf("%lg x[%d]",c[1],1);0 {! ?9 E. N, [
for(i=2;i<=num_x;i++) {( f% \$ A9 e; N7 P( P8 D6 w- f$ [! D
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);, A9 W1 P6 \$ I% j2 d& p( ~
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);( U" E( g: f( u; C
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);# K- z. ]" X7 [8 S* j. R
else printf(" %lg x[%d]",c,i);; p( j* `7 `: D& f; ^
}+ r0 u U8 Z, Q7 Y9 x% @
break;+ a! [: K- ?% h# O
}</P>
1 [) M% m4 i- V4 G2 F3 b# D< > printf("\nst:\n");
6 Q6 y8 |* M1 q7 V6 ^/ D0 S for(i=1;i<=num_st;i++) {
2 V; L4 X! W: p- n k=0;# s) t3 v/ g. Y1 f2 @6 \7 V
for(j=1;j<=num_x;j++) {
: k+ v# m( A9 u) l if(a[j]!=0) {
- q4 l V7 } R7 E+ K* a if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
; s2 U. g \# m3 ^- p else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);7 q- `" Q1 W3 F# T
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);5 a6 F) ?* Z" b* I) M! v! Z# ~
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
; U& Q7 q* }# c: z6 D+ j8 y else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);- ]* ^7 l: _) x7 [: Q( ^
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);5 b T- I& W7 G0 s3 n: S5 M( u
k=1;$ `& ~: t' p; F9 Q2 c9 V1 d
}
0 J) p; E! i9 K; h. x+ @- }! a }
+ z J7 Q# e% _% f. n0 B; N printf(" == %lg\n",b);
: W# {! e* `3 O! \$ _ }
( A% C/ p$ R: J! ?+ D0 U" T printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);; d0 N- J. L' q
}</P>
) d5 N; ~, o' B' n3 Y) x< >void exchange() {- Q1 ]) E. u4 S# B
int i;
, X2 T8 I* {3 a" C* ~; D1 U double temp[MAX];
, K" I* [* k/ \7 G4 Z! l for(i=1;i<=num_x;i++) {- t L3 J' n2 s0 L
temp=temp_c;
7 z7 ]5 S! ^9 z temp_c=c;
: G" b# P6 Y: Q D) s$ w c=temp;0 a/ L7 O2 W- N% [ ^, z
}
- H7 \% O) x4 L+ }* }}</P>
; [0 z& i3 l+ A7 q< >void create() {
0 g- e. |: K O9 Q; ]//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认
, O5 k# U; Z; l) |0 c# W6 t" a int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;
7 y* X+ D0 d1 E& }* I J+ Y char confirm;6 O6 U' ~8 g% @ R2 g1 B
* L, V# H% o+ E& D2 s- @3 f. w9 z while(1) {
5 L! |7 _3 P. `5 o S; A- z printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");, E* B5 K4 s: S) s( [4 t( v
scanf("%d",&ma_mi);
2 ]+ i# C: c' d4 K" S2 H% G) S% {% H if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");
2 o: u- X3 c. l else break;6 ]& q! w, |9 W8 d( ] o6 f
}3 J( p y1 N* H$ j- N# F
7 \- Q: V: {# M0 O while(1) {7 a! K5 Z$ X! @( c. V" q5 a
printf("指定变量个数:");
6 ?1 h8 C8 ]8 r8 J$ W0 O scanf("%d",&num_x); J" ]) P( H/ ~8 [
printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);: H9 J5 h4 _! Q5 k8 `: H
for(i=1;i<=num_x;i++) { $ G- x# B& d3 R1 ~% A- |8 U' \8 q
printf("c%d=",i);* P' N, C4 y! S, X* M0 I
scanf("%lf",&c);
5 i# V" v: Q+ o4 e* w9 [# M& \ }
! a: w. d0 {2 D6 I if(ma_mi==1) printf("max z= ");
2 f6 d1 ?# @* R$ \3 ~ else printf("min z= ");
; D; d# w, ^$ j printf("%lg x[%d]",c[1],1);
( c t. T% ` l, v/ t% F" C6 p for(i=2;i<=num_x;i++) {5 B p7 B8 f7 d/ F
if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
3 F! N0 o. |; _4 k else printf(" %lg x[%d]",c,i);
. |/ |. L. i: \* I, ^" U1 ^ } |7 i7 i) r2 A% W U$ i% h& K/ [
printf("\n正确吗?:(y/n)");
) X) D* e3 w [/ B: M6 |& C getchar();
% d( h2 Q& I. @, x- O7 a) n1 j confirm=getchar();
0 t% R' a6 O, [% V! r if (confirm=='y') break; u. I. b5 f" C c! y4 P3 V5 l) S
else if(confirm=='n') continue;: [0 I2 q- y# e" t! F% u" B8 ?: l
}</P>0 a, J1 q, Q1 t2 K
< > printf("输入约束方程组个数:");5 }$ A1 G3 x6 X0 E- z3 m& n
scanf("%d",&num_st);4 r9 e. C. M5 ?8 \
for(i=1;i<=num_st;i++) {
$ `7 m; u: r8 G1 f% M printf("st.%d:\n",i);
, h) Y, ^8 f2 E) |* M" A while(1) {
: X- R3 o8 {1 z- n3 O: N) Y- E; } printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");
9 `/ ]* p( e! U' I9 D scanf("%d",&re_st);
3 V6 N. B. y( _. _0 N( |3 a if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");
: A/ d. u: Y6 J% l else break;
7 R( G7 l/ T' q# @ }
* O- s: d( Q5 t) ]* `/ B printf("输入技术系数:\n");
, F- K H6 Q# Z4 e$ o& ^ for(j=1;j<=num_x;j++) {
- L7 ]( d, K& Z9 n! v printf("a%d=",j);6 P& U. i0 C' o+ o1 X
scanf("%lf",&a[j]);$ [3 m T1 G! _3 g, E; H6 S5 z. m) ?
}
/ R; P$ V' X! h7 Z# @1 O- v printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);4 v, X( F; |8 y, A2 U; R
scanf("%lf",&b);& Q6 ?7 p# {3 _' \
0 _8 M/ K' R. }2 Q
printf("st.%i:\n",i);
" Q; g8 N8 R2 V2 U: o printf("%lg x[%d]",a[1],1);
2 E" I! L5 s- \$ R for(j=2;j<=num_x;j++) {
4 |" V$ p" {: o( t2 ? p if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
, h. R7 Q, J( f7 i else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);1 s& {& L; z8 _/ M) C! ?( U; ^
}
# k% \ J4 N/ v4 P4 a switch(re_st) {
* Y, w3 p! V* g8 C! g. ~! H case 1: printf(" == %lg",b); break;! d: e7 X7 P& r7 U
case 2: printf(" >= %lg",b); break;5 m: z0 f+ m( w& j" e
case 3: printf(" <= %lg",b); break;4 O' F' \* o4 h8 b8 E% r. s
}</P>/ ~# p6 U- @) _" R- I
< > while(1) {9 b- A. a. n: a8 f: P
printf("\n正确吗?(y/n)");
, v6 X: I" N: @( Z getchar();
( |, o5 D9 R! D) P- u' _2 N: Z" B confirm=getchar();
( H" ^) |1 c* x0 s* t0 E if (confirm=='y') break;: S. n3 S) Q; E% O# T8 u3 s
else if(confirm=='n') {i-=1; break;}
; K4 l# q0 X* e8 H8 d }' B, ?1 U# q! o+ P
}</P>
+ m9 x+ X& P. h& y' T) x, j: ~1 `< >//显示输入的方程组
0 T2 ~5 b5 o6 ?/ L printf("\n原问题为:\n\n");* W5 t5 j* j9 I+ l
if(ma_mi==1) printf("max z= ");
# ~$ A/ u& v# o7 `1 T else printf("min z= "); D* o0 T7 ?7 s
printf("%lg x[%d]",c[1],1);9 ~. u; y6 Z6 @& m( B" \
for(i=2;i<=num_x;i++) {
9 o7 Y% S8 b y* m% U if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
% c* B3 G/ X6 W% }( m7 C( E- Y else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
- U# {+ a0 G9 ~5 a7 e else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
: B- G3 Y$ n# S else printf(" %lg x[%d]",c,i);5 Z' D1 Z6 `+ S
}</P>
3 N; s8 Q. u5 V' A( T* `, Z< > printf("\nst:\n");
: \( M% F5 f' \% y# P) S for(i=1;i<=num_st;i++) { 3 R# h( p( s& w$ Q
k=0;2 B. U* K9 A4 @# r: i/ }8 L
for(j=1;j<=num_x;j++) {
! S# s) n6 \3 \" v if(a[j]!=0) {
$ t1 H0 M( i* |2 X if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
1 w- L4 M. f4 M; M/ L3 H else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
9 e" E1 n$ r* c# z0 Z else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j); r# X* L+ R& c: h
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
( I' V* p8 n k# w else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);: \$ {! D( E0 H: {; c. k' {/ S4 l
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
: d/ P1 }8 {; I; w" h: D k=1;
2 E3 }& I. c7 {$ L' _1 p8 v: ^ }# I6 D! P5 ^) ?) ~7 q2 `/ w
}
5 z1 L% }3 ]; ~* ~4 t/ _; i E3 ^9 y switch(re_st) {) k' r- @* N k; K. p4 {
case 1: , R0 o* t5 a2 H0 d
printf(" == %lg\n",b);
% I" E: D$ j; J5 ^, s break;
/ W% j# O) G. A9 ? case 2:
, y. Z- a$ z/ J printf(" >= %lg\n",b); 8 }% W* O! j! G
break;$ B+ {, b/ l; Z5 m- p; b, l
case 3:
% Q% ^5 u5 W/ p( i7 h printf(" <= %lg\n",b); # }; ^. P4 \4 l) l' {7 g
break;+ o" J- }% |4 e' t7 U% {2 \. m6 Q) M
}/ |: q! E! `1 A, K
}: ]+ V" O- \5 j( Z* c1 b
printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>
9 J, X! ^3 x0 @; G# e# a< > tnum_x=num_x;4 i4 h# g/ L4 E& K/ H+ }
for(i=1;i<=num_st;i++) {
2 X$ V. T, c/ J9 M T- Y- X# Q. M switch(re_st) {
. ?+ F ?$ L1 {4 B( _- b case 1:
3 L- i* J0 d8 {9 Y case 3:- s. |9 b/ y4 P+ \$ M
num_x+=1;
; i' O* u4 u( I+ e5 H- c( |+ N; I break;
& X% N: i' d$ E9 q' y1 ]" n case 2:' U6 r* m$ K, D( Z/ C
num_x+=2;7 D3 Z* T% T$ W- ]% j3 Z9 t3 e
break;2 z7 {+ @* g! N' c7 P. M5 E7 @7 Q8 Q
}5 w/ V5 ^8 Q8 f$ y" K
}</P>5 p7 s" D' {$ Q
< >//化为标准形式
- {; H: C r$ b- p+ h) H. u! I if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数! [5 x+ N7 ^4 b
for(i=1;i<=num_st;i++) {
' N+ s+ Y6 H4 {5 U6 O8 A2 J8 ` _ switch(re_st) {7 B, P+ K/ j! A" M" t
case 1:5 r! Y$ T6 U5 P
num_addv++;! u; z- J- Q X
num_ba++;
6 Q; R& p: A( q+ g# K' T/ V: ?+ J num_ar++;
) \) h# R) }- E* J8 r c[tnum_x+num_addv]=0; 5 p- O+ T9 L% I V( ]
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;; k' n; y" X* d F( A( K
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
! ?# j0 A: m$ R if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;' @1 E* c; ~- E5 @* L5 X8 o
else a[j]=0;
' s0 V( H- C0 l0 b+ p break;
! {2 @! ]) g6 t9 ] case 2:
% I. z! n4 m% `% c; ~# |4 Q9 J num_addv++;
) s/ ~* d, @5 f0 _/ v" g; W: x c[tnum_x+num_addv]=0;# H- M( @3 t+ o" L' V* ]
num_addv++;. Y5 y( P# n ^2 L4 n. O
num_ba++;
# s. {4 I0 H. ^9 b$ R" e" K8 `9 \ O num_ar++;
5 E2 \- \! ^3 E1 G& [5 h c[tnum_x+num_addv]=0;
+ ?3 D9 O# W7 O. f* y: u. ` base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
3 x$ O9 R5 ]0 ~+ P. ?4 K& C for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) 0 |& w0 ~* K' T. c, m% B
if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;5 X" t' i8 b' Q) F; \/ L
else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
5 ]0 x. t3 _: F& r& \0 X" I$ {# j% ` else a[j]=0;7 x* f6 G! j7 ]* c( s: V' x
break;
) U6 u7 m1 l5 \ case 3:9 K( U$ m; F/ `. t _7 E' b9 s
num_addv++;* g/ z! s) u+ `3 b0 ^' c
num_ba++;
) T% r: [- s/ }4 e7 ~/ v- [ c[tnum_x+num_addv]=0;
, b6 `7 K2 H" k. F+ N W base[num_ba]=tnum_x+num_addv;2 ^8 d6 d- {! U6 j( s% n4 V
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) " J- J" }1 N3 S1 H) C
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
/ E- r0 r: Q. b+ ]3 H" S else a[j]=0;
; }" X/ }$ _6 e: F" s break;. h* G3 t( I4 P4 ~' Q, ^6 ^. `
}//switch
6 w8 w5 a4 G3 a( V1 u+ V- J6 s }//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>
7 z) F5 s4 L) m. D- Z5 Z! L< >//显示标准化后的方程组# J4 e0 ]! g% D4 ^! f
printf("\n化为标准形式后:\n\n");( \. `, d9 h% {, ~( a' O
if(ma_mi==1) printf("max z= ");
$ F" C! z* w* J: ?# o) J5 a else printf("max z'= ");4 v2 ], {- ]: F' d" X. A
printf("%lg x[%d]",c[1],1);7 E( j2 o6 C ^& l+ U
for(i=2;i<=num_x;i++) {
1 p) A( N/ S% e" M: n9 W% O/ { k=0;
W, `/ R: v) P+ g" B for(j=1;j<=num_ar;j++)
% j5 d {! _* r6 y if(i==arti[j]) k=1;5 W k# g7 b' H6 S2 t/ D
if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);/ O# U+ T6 V/ s, a8 y8 H
else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
1 f( W9 C/ p) e+ `" A else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);- l1 \: m! e6 _, H2 B" Q4 ^0 {
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
$ p9 U' R* R& s8 v2 P else printf(" %lg x[%d]",c,i);8 H# B1 n2 J# {& V2 T3 [1 A
}</P>
: z4 y& c2 ~. \: o8 W# s$ `! V2 i< > printf("\nst:\n");
, i2 r, }' z, m4 z! t for(i=1;i<=num_st;i++) {, U) F3 Z7 E, @5 n. p1 i$ Y2 k
k=0;4 h1 q" f) q) W" K- @; ~
for(j=1;j<=num_x;j++) {. \) F7 n3 m7 p
if(a[j]!=0) {' A. D2 {6 i# }2 @ `/ Y4 o
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
! w9 E# @ q3 W$ ^9 u0 Z else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);: e+ A% b! Z' y, P, a v
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
3 C+ u+ i# U8 U; t3 d else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
1 I" ^/ j- V- l' R, s$ w else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);3 {- t6 m2 ~* g( J9 F8 T( c
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
; y {6 B$ f& g$ Q' s! I; [' b0 ~ k=1;3 O$ S& w A4 s/ q7 f
}
; s& O# h) `( M4 o) g# H( M }+ }: P/ b9 S' t4 U; u6 }6 r! ^
printf(" == %lg\n",b);
& T* `3 `. v) v- o$ O+ W# \- K }2 }0 s! ^! \4 L8 m+ X8 V! e1 R( S; u
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);- W$ Q$ ?8 r# B( U# j" C2 H7 L
}</P>
: b4 l: r- f; D< >void iterative() {
}3 {( ], j* I; 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
& Q! n) B: z* \, {% r7 C1 I int base_elem;, v8 g$ b. m; r+ T
int base_out,base_in;
2 e3 z* k! u! v- B. b; A5 }* X double sigma[MAX],temp;
, n1 n9 m- a% ^ double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>
, I K. G8 Y2 m( ?6 I. F< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop); + q1 A. {- m7 |
for(i=1;i<=num_st;i++) {
; B. M) I0 D8 P2 r7 @ printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);
8 D$ I. j/ V& ]* X; ]6 ~ printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>) W& k& y9 h) m* a0 m6 X
< > switch(step) {( ~- O7 n6 q2 }* t# N1 Z% U
case 1:- o" M$ c6 O6 w
for(j=1;j<=num_x;j++)
2 w( L! k' ?" @; Q2 w, r {
6 c; `2 l5 s1 h* P7 d printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
" g0 B. q9 L1 R1 K6 N1 E& a }
% }9 r1 q! c. s G, ^ printf("\n");
8 i5 U: q& Y; `% j4 J" k break;7 G; `$ c+ k/ J& \
case 2:
u/ j9 S6 n8 T; X& v& l/ k' Z% n for(j=1;j<=num_x;j++) {
2 C0 p- a, c3 \% K: B( A, @+ ?% b k_a=0;% k( u& B3 D6 I" f" L
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;/ o% W' L: S" k: W M
if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
/ ?' N: b: I) O }, F/ E( c* M1 I! l$ w0 |) E
printf("\n");% p$ _3 f# L* q9 ]. y
break;1 r( Y$ M) ?! @
}% N$ P$ `' }0 T# F) r" T
}
, H0 r/ y% h* T) U+ J0 ?7 M//求检验数sigma
8 y, S7 o; x, W; { for(i=1;i<=num_x;i++) {
5 E: j* K, d2 h( ?1 b2 d( n; Z( F sigma=c;
8 j9 _1 i) T2 G# X" s for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];! q) ]+ {2 R- w9 U }' M
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;
, Z! j; d3 \ n switch(step) {
+ `9 E" \2 `. B9 i+ U case 1:! ]" @+ ~# L7 R' f1 D
printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);$ Z3 _7 \ r* c3 \1 Q1 v( q% q M
break;/ f) E! o7 f% \" V; ~% ~
case 2:: ~$ k8 e; l0 @) `, M* v! p
k_a=0;, _; a9 z% J! G) a7 m( z. H! r
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;
5 y& N: O' R& d1 q if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
3 W# o* m( `+ b" ^' @( e' e break;& R) w! H5 r9 [4 Y+ P# ^
}
# B" M! e* I+ n5 v: t/ O+ d0 W% d }
+ m5 k: o4 Y; h9 e! p0 l, f putchar('\n');
* I, O. k3 Q8 E4 c3 u//检验检验数sigma是否全小于等于0
) ~: b& M, W9 b3 J9 V% L) i8 X k=0;( Y3 } a# t6 F- a. O5 B5 J) \" t6 ?7 F
for(i=1;i<=num_x;i++) {
5 c/ S; I& w# S0 T if(sigma>0)
3 M( _: ^, o( s8 M8 E4 n+ i k=1;5 f$ Z1 X) c: p% n; n
}1 b5 s2 M* y) S4 R6 C
if(k==0) {
- ^; ? u. ~. q: w9 F& x7 _) |+ C0 \ //sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解+ ]; Y" i! ]- c4 B' f- p* v, }
for(i=1;i<=num_x;i++) { ; N8 F$ M C R# @5 }
k_f=k_a=0;3 g$ `& v" }; b: O' I6 F( |1 b2 V3 a; b
for(j=1;j<=num_ar;j++)
% ^- g+ B' X( Z5 y& D if(i==arti[j]) k_a=1;1 Y3 t' A! |: }- I
if(sigma==0&&k_a!=1) {+ R0 P" p) Q& T& t! X0 U6 _& ~
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;
" x+ N6 k3 X7 _' j/ r. \ if(k_f==0) {status=-1; return;}
4 Z O; @- s+ S2 m }
( L" T% f- [3 U0 f }
& A( }. V# A; T/ b3 J. c status=1;
! T. S' x& j+ \6 H r4 L5 \ return;$ F0 E' N" e D( f! g3 H
}0 O6 B0 x" X, z+ i, F! n7 D9 n
//检查是否为无界解, z; T9 A6 C/ C
for(i=1;i<=num_x;i++) { . H- x8 T/ K3 j& A% I# Y
k_f=0;
- F8 B* F) _5 A5 n4 u if(sigma>0) {
; e1 h6 ]/ _% U! g0 g* `2 u for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;
* [* o: C" L* J( @5 b. d# } if(k_f!=1) {status=0; return;}
) |% I# P: m+ K m4 P9 ` }
( F: ]# O& D, V4 o: G- u3 U& J }</P>
7 ]! p- D) j& O$ F" K< >//确定换入变量
; w* ]% f* s( `5 k; b for(i=1;i<=num_x;i++) {
: E, \" ^/ H$ @ k=0;6 V( B3 `! @$ p, c
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
2 A7 n$ V9 S: I; N0 E5 j5 o+ u I if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;" s. t& T5 i1 G) F- ^9 u
}//temp赋初值
8 r3 n9 R! S8 {- K# _ s for(i=1;i<=num_x;i++) {
5 C% q6 Q m3 P! S) d% I% p k=0;* R+ c- h; g5 K4 Z. j
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;4 o2 L3 G' A$ s
if(k==0)
0 U- ~3 J, M/ J: [ if(sigma>temp&&sigma>0) {
I/ R- m; F3 o8 X; { base_in=i;
2 B: n# E/ G; ]3 _( [; X temp=sigma;; ], {! R" j8 U6 s M. K
}' q6 T) H" b% l3 H
}</P>
* D5 k* Y* ]/ | Y< >//确定换出变量: P5 S4 s0 J, ^9 f( B. z, g0 s% S
for(i=1;i<=num_st;i++)
, i$ s: z5 t8 j8 j1 V8 g if(a[base_in]>0) {3 f/ s- ~4 e( p
temp=b/a[base_in]+1;
4 y8 H* {; V7 X f; P B break;
i8 j8 f9 S, j) N/ z8 h9 ` }//temp赋初值
+ ]' \3 ?8 ~: z! c$ a1 y2 I for(i=1;i<=num_st;i++) {- X5 W0 w4 o( g, W' K. W
if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {
% J l3 l" ~3 e, z b- {6 H# \ for(j=1;j<=num_ar;j++)5 u$ V( p& n( S! |
if(base==arti[j]) { 1 ^8 `0 N0 |. M
base_out=base;! S0 N% O+ w+ M: [* y! J
base_elem=i;
$ ^* [! |" s, N5 P temp=b/a[base_in];) M7 e* g' |# M# X* l9 x J& B; A- A
break;
! w2 t) N$ c5 ]' ` }! U, y& H2 r4 F% k& [
}//人工变量优先换出- p) s) ^1 v; o/ p; \
if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {
3 p) n& I- _* f6 R2 \$ \ base_out=base;" r/ i1 q0 h: E+ m. z8 P
base_elem=i;
" I# |, A$ O# F9 p. J9 M temp=b/a[base_in];
( V4 j9 {& C+ P/ E3 U g }
D: L) C% J4 R4 t+ J9 R7 p3 l# ?) ~ }</P>
7 [( \! r! H* x7 S* h< > printf(" 基变量:");
9 }' \. V5 V% s, U" n for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);
`) Q5 g: Z% ?% W7 k1 i! Y printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);) N G& R3 c3 ^/ c
//基变量变换,进行新方程初始化后迭代% P+ `- d5 n7 o1 ~) E2 [: T
for(i=1;i<=num_st;i++) {
4 s* ]: L& z) D0 B! _8 Q& {& F; f if(base==base_out) base=base_in;: d! G1 D6 z8 i5 e% `' q! [' ]
}6 k7 ]8 f; u, u8 O) x
//初始化主元素行系数
+ k, B$ E& H5 X: Y) Q" } value_be=a[base_elem][base_in];- {2 a- ^& F5 c+ j, w3 V0 q
b[base_elem]/=value_be;
9 ~, t. f5 ^, U7 Z2 g for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>* x0 k& o. c3 E, q2 @: C
< > for(i=1;i<=num_st;i++) {8 {+ O$ O9 ]" g9 k; ^. q& I
if(i!=base_elem) {/ n- i r4 n! J0 |( ?7 o$ v/ j
b-=b[base_elem]*a[base_in];
& r5 X6 Q o1 A' |- V value_be=a[base_in];8 |. x4 j* j7 [; F) J
for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;
) p3 H+ V, W, C# B4 q }% m- F4 H( r5 c$ J& c
}
) A3 T! u* s& I4 \0 Q7 _# n stop++;6 }# t2 Q" c5 h4 y+ \) C) U! K \
if(stop>STP) {status=-2; return;}
* j; y0 s7 ]$ L8 Z, |8 T% E! @ R iterative();% f8 r0 ~( ?0 p# n
}</P>
: F, v$ k4 @2 a: f4 [1 Z< >void output() {
9 T; A. w1 P# A; _0 _. g4 H int i,j;
; ? A* S- [7 `# V double X[MAX];
4 A. N8 r, g! `. B* |* S6 \+ ~0 X printf("\n结果如下:\n");
6 O/ R. S: N: b+ A printf("\nX=(");
5 t) K% o8 e2 W. `/ z- f for(i=1;i<=num_x;i++) {) ]- \ {' n( h" ?% f
for(j=1;j<=num_st;j++)
3 a n8 [5 ?2 q+ Y8 Q+ R! ~ if(i==base[j]) {X=b[j];break;}3 d$ l' x2 ?9 U% U7 t$ Q7 m
else X=0;2 t0 g4 J: k5 o: M) K N
printf("%lg ",X);
1 D5 y3 `6 C D/ O" n N4 u }
& r( ~$ X5 ~' O6 [7 N; I7 k printf(")");
6 O) v3 @% W6 S1 M# O2 l" o4 J1 o for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;
c9 W' ~9 P7 Q: t+ }' A if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);9 u* h( l) E2 r6 j) J
else printf("\nMin z= %lf\n",-max);/ i! ?+ q' R4 R+ V4 ]
}</P> |
|