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< >/*************************************************************************
+ \! I/ m% r( `, \ 单纯型法解线性规划问题(两阶段法)
# C% Y/ l) {" r/ R7 X, n
! f1 s {- H w n2 c% I 编程环境:VC++6.0
# N) [( Z i* T9 j) s5 M. L 方程组输入说明:* U- U( g) H2 |. F; {
变量非负,按提示输入相关参数。
9 d$ z+ \* M; I9 ^ J *************************************************************************/
( h; Z0 o4 G" u5 |$ |1 k- g3 Q1 z; ]#include <stdio.h>
5 M) j/ K4 A) q8 `: {9 G#include <stdlib.h>6 C9 H7 i3 T9 E
#define MAX 1005 b0 `7 b* K" y: X
#define STP 100</P>
" { @! J3 f$ F# ]! D& I$ F< >int stop=1; //迭代记数变量
* m! T% ~1 e/ M; ?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 B5 Y. o I6 b( bint step=1; //目前阶段</P>1 j8 w. W7 Q3 A4 a" e
< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数
/ E( g2 j/ {' s& N ^1 Xint num_x; //变量个数 , N2 T6 k; B, Z! e- b- X. d
int num_st; //约束方程数: A) t! [3 ^" r& r/ C' B9 u( u
int num_ar=0; //人工变量个数
) _1 @4 q" m6 p+ }1 Mint arti[MAX]; //人工变量下标
% c9 d7 `; P) _. t) F7 z rint base[MAX]; //基变量下标6 E2 B9 K$ {# @3 {
int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>
0 n: ?- e4 F4 l: b. ]- o4 G< >void create(); //建立方程组
6 o4 c( x; K- i7 W1 S( \! w8 gvoid iterative(); //单纯型法迭代
* H3 m- o; R2 g* R, a. q& dvoid output(); //输出结果2 c7 j0 B7 X: `+ d) I9 `
void banner(); //打印程序标题
0 F% d3 x" p* @1 Ivoid exchange(); //交换两阶段价值系数' F. g3 P) U9 t7 a4 h" H# R7 j
void show(); //输出方程组</P>" p( V1 t' d2 [8 N* V9 O
< >void main() {2 }7 |# q- N+ l& q
int i,j,k;9 p1 e& C2 S" T1 Y* S6 l0 K
banner();
3 A3 ?& d9 W/ B& i* h create();( w' r. E! n% b
//保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数3 }6 `( \' m8 p9 `" L& l
for(i=1;i<=num_x;i++) {2 x% E) u, |" _+ |$ p- u
k=0;
( S" X* F8 t, b* E' B( `- q for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;
# N) Q& Q& L3 t4 ?4 ?/ e j if(k==1) temp_c=-1;
4 \. \; Z8 f0 \0 n7 Z else temp_c=0;0 H7 \5 b* i+ O3 W$ t
}
0 P" Y7 d6 X! q; X8 ^- G% Q( _ exchange(c,temp_c);</P>
! S# r5 D0 {- _! D H1 Z1 m: A< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");% ]- N) O$ @7 }" y. Q
show();
* L; M* n/ A% i+ d8 N step++;
: N. I' {2 h8 [ v: w printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");9 t* U8 [' F' Q4 L( o
getchar(); 2 t# X- K0 ?! K8 l
getchar();6 e5 X8 W- f1 G1 K
iterative();; c% D8 C$ f. i( ]" _; ~
if(status==-2) {3 V: g ^; h6 i: `0 O' E, L! Y
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");" Q c S- |, l7 L- [
puts("\n按回车结束");
; z7 R0 s! C' r" F: }" s getchar();! V/ L$ F( A7 p
exit(0);+ X9 A1 Z x* ~$ t6 X
} G0 X# U& x' S/ z* m
output();</P>
6 T5 |9 {- b1 N, n7 |" v< > if(max!=0) {
+ ]/ I2 i3 E9 x9 t! z) `4 Q puts("\n\n原问题无可行解。\n");/ {! u* W: ~4 ^9 d9 x- y0 S/ I( g
puts("\n按回车结束");" [" P2 d( L" l) {
getchar();
, r F6 d* i! v8 X exit(0);1 ?9 ^' C2 u* k/ D+ r* l! Y
}</P>3 {. D. |8 F( o' |, [# x6 |* ?
< > //转换为第二阶段价值系数
" S" T( q& G- m exchange(c,temp_c);+ A. C1 K& z8 x) f" T
//把人工变量列全设为0
& o- c' U9 Y( x/ p0 L for(i=1;i<=num_ar;i++) {
# \+ w# ]3 i: h4 ^$ I! } c[arti]=0;
& X" `) b+ g. s& z4 k9 h2 l( d for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;6 r4 @/ B- T, L/ k, A
}</P>; Q5 u& M, n' ~1 V) L4 Z' G. j
< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");6 {7 W, `6 c5 D2 f4 u* n
show();0 m3 h1 D6 r* ^5 T- s+ B) v
puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");2 X% F, F/ L/ z! b
getchar();
3 M. P7 e/ y# x% f" T# k" w$ E iterative();5 f7 ~! [3 z' J: ^1 @0 _
switch(status) {* Q7 j" L8 x8 c) ^; q7 z6 S! c
case 1:( k0 Y3 z, ?! c p
output();
; e# N$ S% T% k0 ^4 X' s4 v puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");" N# c' ] R( Z& V6 x5 R( `) s2 L
puts("\n按回车结束");
# \9 p2 ~8 l4 W getchar();8 [$ r* P4 i( P: F- X
exit(0);
+ j' F$ ?3 ~' k- R. m2 r, J case 0:1 X. W: M5 S8 B0 y8 o! @
puts("\n\n原问题为无界解。\n");
: ]; S1 Z9 J8 t# H, T/ i, E puts("\n按回车结束");
9 B. C0 k2 R! Q! \: U6 h getchar();7 u- J. Q& z, Q; r6 t) w* w b
exit(0);
( c7 C4 c5 ]+ y! z case -1:0 C; Y: {0 g; ` K
output();5 f0 ~/ l0 d8 C2 j* I+ y9 B! P6 H, c
puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");) A- j/ Y9 I2 _2 b: r6 @& P
puts("\n按回车结束");4 D! C/ H' b0 Z. S% g* l: Q
getchar();
- I. J% g' G/ V5 G5 d$ ~ exit(0);
3 S3 b4 N" Z c; a) ^1 C/ j case -2:
5 U9 R, R8 N. j/ o& D% J. M puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");# \9 v1 f; q" J6 U! q2 I
puts("\n按回车结束");
) P( h: g. j. B/ ^+ B- _, ? getchar();' d( z- C" {8 }- W
exit(0);
- i2 V* _# K* n }//switch
( F6 [; k+ V0 q; p6 L; i9 }3 b: S' s}</P>- c, Y# N5 u7 P. h; p# n
< >void banner() {
% q4 ?8 I8 E# d# _; g Y printf("\t\t****************************************\n");
7 H5 M% h5 h" i* e printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");" U' v8 w1 K( I; k
printf("\t\t 作者:Thunder\n");
8 B! j9 A1 Y9 u7 w printf("\t\t****************************************\n");( z5 l. u7 q& g
printf("\n");
; x5 w. k" \1 Z, O8 ]$ D}</P>9 w9 ~( U5 `7 N T6 \
< >void show() {2 g8 \7 {3 W! R! ~' n( F1 ^5 c/ D
//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示
3 i4 q, g! }2 _ D1 k: ]8 S% ]//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号% y$ D- |' J; b) s* S: X3 z
int i,j,k;' b. F7 n. H2 v0 p6 i2 V' m
switch(step) {
4 D' r# P* e. f case 1:
% l0 E/ K7 [; J9 T printf("min z= ");
: n+ n6 V# O" m* m/ Q" P6 ` printf("x[%d]",arti[1]);
4 j& p3 N. |$ u0 s# @0 }. Z: H- H* Y for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);( X6 q/ G2 \/ u, P9 c3 T
break;# @- A$ M8 a9 W W, b2 @
case 2:
: f, U! O+ I3 T# c6 B* u% {9 c printf("max z= ");
- x( Q, q4 O. X8 d0 I printf("%lg x[%d]",c[1],1);
# W1 F, Y6 r3 `- ~3 K for(i=2;i<=num_x;i++) {
& R. T" s$ f9 ~" V if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
1 s: J4 B- |" D% p. G' y2 L' p else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);& [& ?2 E/ w/ z6 h, @. k& m( [, @. S8 Y
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);7 D8 g0 w) P& n5 \/ P" u
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
% c7 b+ P( Y {! N8 i: V" d% { }% k( z! S0 M6 }* E5 ?# B
break;5 J7 b) z, h: ]8 a v3 H% v
}</P>; @& c# I4 }' }3 M; I
< > printf("\nst:\n");
7 a) G+ |7 H$ }5 s. i5 J% X for(i=1;i<=num_st;i++) {: ^4 X* d! Z7 v
k=0;) a, o( ?3 U" l/ b
for(j=1;j<=num_x;j++) {
; J/ ~1 b3 x0 z: i4 g/ j0 u if(a[j]!=0) {
4 C3 y- K$ t) p# x9 {$ r. v) B if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);! B% y% y9 M9 v1 V1 w, h2 E
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
/ M1 V w' l1 Q w" a else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);: `$ t7 h2 J8 [' L
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);) ]3 i0 b! }( S& E# w
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
1 a0 ]4 W* M; O" x( t0 D( _ else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);* ~; @% e' J* f6 ]( J
k=1;- T: U! C1 e5 y7 v
}
4 N7 e# c9 j1 y( x }
7 p L; a, F: ~$ V1 Q printf(" == %lg\n",b); + |" j4 g+ x0 M0 [0 x% Y
}: f; T% ]6 N: n8 i, K
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);+ T3 C. l$ R2 j; z
}</P>/ d" n5 E" r2 |1 T
< >void exchange() {
5 `+ u# N( f6 f- R" J% w int i;, R/ y' o8 ?; s" y ~
double temp[MAX];
' [1 T, b' G3 G5 R: y# u for(i=1;i<=num_x;i++) {2 O) ~1 ?6 s$ \' w5 L
temp=temp_c;
& f: Z+ A0 b9 h3 Z5 f" k temp_c=c;
0 }7 H3 n9 \- c& i4 e; k) E Z c=temp;( M0 a& t7 J. Q
}
. |3 a! U9 T; |+ _/ s U6 b1 A" n+ Q}</P>
, l- g# ]+ o+ f& Y4 _) K< >void create() {! j& M# \) U& b% D3 N q- M5 I
//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认
/ x: p% G Z: S* W P7 u; a int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;
8 o* j }/ g5 b0 F; X' i char confirm;
; W9 A |, X) Q, u7 ? 3 |# S7 {# }; Z* L% j( W9 f
while(1) {
- p% R4 K" u! @8 w. y5 k6 }; [ printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");: o4 {3 z9 e5 a U# Q
scanf("%d",&ma_mi);
- S8 C- h0 b) N; T( Z if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");) s0 N; N( l9 U! H
else break;
1 V# j2 a$ O" q$ w5 F2 ? }
9 P3 F* ~9 r, J1 K$ t% H" g- j n4 F2 o" [* J, [6 W7 }
while(1) {
$ j8 N$ X( j' D C9 y/ k: z L printf("指定变量个数:");
/ f! R2 s$ q, `8 Z scanf("%d",&num_x);
8 ~$ d$ n' @+ B2 i1 ~1 O printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);; A$ ^4 f6 x7 F; B
for(i=1;i<=num_x;i++) { 3 d1 a3 P: \% y' q2 k3 `
printf("c%d=",i);
, F9 a) t: H3 T9 }$ L' q scanf("%lf",&c);; N9 u2 T8 X+ c2 p4 j
}
: k8 e7 C, f* P if(ma_mi==1) printf("max z= ");4 n- l) C" v2 ~' w# T e& S$ O% g
else printf("min z= ");" ]6 P6 N" w5 e
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
. k9 z) |6 l+ ]: p4 [. h5 [ for(i=2;i<=num_x;i++) {$ R5 Z: U' g C( M# G2 a- U' L; W
if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
; e; L1 _9 T" B% H8 W else printf(" %lg x[%d]",c,i);# C% j. _; H; {/ z! V; F
}1 e1 ^3 D- B1 e/ q
printf("\n正确吗?:(y/n)");0 Y8 u) q: ^: s$ H
getchar();
7 O+ Q- ?5 y2 M9 P confirm=getchar();
5 |0 k- E5 a6 G: w* w if (confirm=='y') break;- r% |; d! y+ ]1 J. g8 z
else if(confirm=='n') continue;
2 G7 o8 w/ |) h5 _- w4 N }</P>* {" ]$ ~0 v8 K5 }6 H6 G
< > printf("输入约束方程组个数:");9 Z& v' b p% g* \+ ^
scanf("%d",&num_st);1 L7 f } K& |" i
for(i=1;i<=num_st;i++) {( t; `. X- K) c+ r- A) k
printf("st.%d:\n",i);# I' L& R, r, E2 c5 n M7 o; ~ q4 B
while(1) {2 R1 T# A4 H2 z/ j3 J5 t0 V, E
printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");
, H* o( {+ Q' ]& o scanf("%d",&re_st);0 L9 i) z! V& F# b' D
if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");) l4 M0 d. _% N" l% B) J
else break;
! s' F5 r% A6 t }1 Y" d4 n: X+ g; t* v% [: E
printf("输入技术系数:\n");
+ [7 i% M$ _; n8 o for(j=1;j<=num_x;j++) { 1 d7 _3 A i! h3 L! h
printf("a%d=",j);
( T# m4 G7 l/ o5 i' p' F# e scanf("%lf",&a[j]);7 y" o; k; s) R9 m
}
! L) E- |- C% L2 d1 F, H printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);
0 J2 u% g+ ]9 v4 R7 t" W% a scanf("%lf",&b);
8 p/ _5 `) c6 O& k4 P7 q# A
2 y3 w) R/ S+ N" C+ z( R printf("st.%i:\n",i);
8 H+ {5 @( n% ]0 Y5 X printf("%lg x[%d]",a[1],1);8 h& m" w0 e& B9 ?
for(j=2;j<=num_x;j++) {: P' B; O3 B+ Q# r
if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);+ e/ F- v: t2 Z# L+ s6 ]1 J* Y* n
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);8 K4 G1 f+ `+ A' j& l
}
8 y" p0 {5 k! b# l/ ? switch(re_st) {' @1 H0 A5 d9 c; Q
case 1: printf(" == %lg",b); break;; B+ Z8 F& b- z. k: Q; f$ }0 t2 Z
case 2: printf(" >= %lg",b); break;! m3 B% P/ v% H5 u# Q% Q1 ?
case 3: printf(" <= %lg",b); break;
+ u/ ?# {* e3 h$ b* k. @0 U }</P>
2 y4 N3 X* N) i- T* k, r- M9 E< > while(1) {
1 z# c! b6 u; W printf("\n正确吗?(y/n)");9 ]: ~/ E0 u1 `: V5 l" Q; R+ a+ }
getchar();
% v3 ] j$ t3 M" _ confirm=getchar();3 @: S N8 z% l7 t3 j- |( m% O/ u4 u
if (confirm=='y') break; l# d$ U/ B* {7 b1 N
else if(confirm=='n') {i-=1; break;}8 o7 j7 [* i+ o! J9 S( z( _+ C/ L
}
# `, B$ v2 [; j+ e" g }</P>9 u) F3 m7 \8 y
< >//显示输入的方程组
6 F3 u. u! i1 C7 B& h ` printf("\n原问题为:\n\n");
' N: Z, v9 Q; g, Q2 |- M4 T if(ma_mi==1) printf("max z= ");
6 @ ]% m0 Z1 V u: R5 n* ]7 v else printf("min z= ");
d1 c; A8 H0 f$ k l% |) R/ ^ printf("%lg x[%d]",c[1],1);. ~8 @* [% f( b% T; n U* w
for(i=2;i<=num_x;i++) {
1 O7 f- a9 c' p5 h* G% d" F if(c==1) printf(" + x[%d]",i);/ b! ? A& R# d6 l
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);) b% v9 v5 q5 H: n6 s8 I" p/ H2 G
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);* W8 `, o! \0 D; x& W8 G
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
+ d! Q- N0 V# H7 y1 q5 x3 P0 r }</P>( \* t9 W0 E( L) L. }+ N9 ~
< > printf("\nst:\n");. ^, H: [7 e* m0 d: u
for(i=1;i<=num_st;i++) { e+ p6 d, L1 H+ K0 ~' c( _2 V0 n
k=0;
- r; ]- X7 s: @ n for(j=1;j<=num_x;j++) {
5 x* O8 D4 f9 _6 ^, D if(a[j]!=0) {! L; a8 `/ o4 a4 g
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
4 w" D! h& i5 {4 |! r4 q3 }; c else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);) Q7 [' L: G" Q! }! c" c4 m' N
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
z v9 [4 p2 U: {- v+ z' ?) R else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);* G) `0 {5 W: A
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);6 N/ y$ ]. a# ^+ y" u7 y, ~/ z- x
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
# w; m6 z9 x- p x3 S: {0 z k=1;1 i9 F$ l) }, I
}
& |' z1 J z9 B/ j B3 M }
! ^7 o! K* ?8 T% t4 ^ switch(re_st) {
7 \ ]0 ^. }3 X3 H( B+ T case 1: & L% L0 C% K6 {9 Z
printf(" == %lg\n",b);
! f4 G! T/ ~* t, G4 |8 A$ X' z break;
8 q5 i; l4 V% @ case 2:
( R4 k1 h2 k* `! ~ printf(" >= %lg\n",b); ! N) d, x f9 c1 R
break;, \' ?, U2 I1 A5 ]9 Q& m: I
case 3:
/ X5 {1 m7 R$ N4 a7 C r) n printf(" <= %lg\n",b);
* A |2 i" G# T. \9 } break;% q0 p* t: m& I3 l+ ?
}
; U3 c+ H% ^! r% n: A9 U8 A) w }
+ g# B: F6 M- p$ l5 ^& J printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P> J8 G4 d7 n U) F
< > tnum_x=num_x;9 J5 ?2 H0 |5 K
for(i=1;i<=num_st;i++) {
7 C; Q9 ?2 A- n switch(re_st) {
+ ` J8 K/ h/ o case 1:
& h. T6 u' |: q2 N6 o9 p4 s+ p case 3:# `9 @. @8 c5 ]0 Y+ O" ]
num_x+=1;8 X6 g( }/ ~2 ~) [
break;+ [+ R; \) F% g T# z6 X0 Z
case 2:
3 `/ a8 I+ _/ d% E* D num_x+=2;
& Q' _4 ^' J& w; Z1 ` break;
% [- E, A' c4 c$ }; V I }
" F+ O) H5 K7 s! ~- \; Z" \ }</P>3 l9 i2 G' i+ _
< >//化为标准形式
0 J5 D1 y9 ]+ x: b5 n: | if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数) K. @. E5 _' }
for(i=1;i<=num_st;i++) {
3 g' T ?& y8 @, I* E switch(re_st) {
; {" _+ o& x3 v8 U n7 U' Q* Y case 1:
! B% l& J& Q$ D3 P5 b, Q" E+ s9 Q/ M num_addv++;
# q0 \8 t" O4 x( C num_ba++;) l8 R* x# _& @/ W8 R8 W7 ~$ s
num_ar++;
7 r: T8 H P( m* r c[tnum_x+num_addv]=0;
6 l5 D9 |' D& k+ y, I& O base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;! ?) K" k( o H. b: r* C3 d
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
" b9 v& \7 E: N. z8 B6 h+ K, m if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;. E5 l" M% N! C, }. p& w
else a[j]=0;" A8 U4 u+ K: _* G! U; t
break;
/ y# o" o r$ P9 p _; Q* } case 2:
' v3 ?8 N$ Y2 n7 O) \ num_addv++;( x% B6 \7 M) f0 ?
c[tnum_x+num_addv]=0;! H! |* J& ]2 q' B$ i) d
num_addv++;9 S+ R) r4 u& @) ~- ]! ~( H; a
num_ba++;
/ P& e. q/ ~1 D/ A8 c num_ar++;
8 E$ A1 C0 i3 ~% W9 X* h0 @ c[tnum_x+num_addv]=0;
9 z! E) L" c% R6 N base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;2 X2 c6 [# l `: m* P
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) 2 W# q& X$ D( g* ?/ S/ D7 H
if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;
8 k Y$ B7 V) C# ?8 ] else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;" I8 x" _2 b$ n; w$ W3 ~/ x6 r; a
else a[j]=0;
7 C, W' y K( t2 r; L' d, D break;
' k9 D8 ^; R' a' Q4 ], ` case 3:7 F2 w7 m4 L8 _7 q# `6 ~
num_addv++;' _ ?) j( u4 Z9 F
num_ba++;2 U; b# D8 ]3 x) d
c[tnum_x+num_addv]=0;
/ o1 c4 q% Q0 m2 w base[num_ba]=tnum_x+num_addv;9 Y) @! s1 n, G( ^9 v8 b
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) $ Q: W1 @5 n+ O. u; O) a
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
( p* t$ p- Y7 f! C7 o1 \" L! H else a[j]=0;
# y' h2 m8 @. @: i( M! ?4 l break;. h# w9 Z |$ l
}//switch6 F- D5 m4 X. Z. ]6 s# c
}//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>' D$ _- c: F& {' }
< >//显示标准化后的方程组
. g4 u( d9 c9 {4 m! c& Z printf("\n化为标准形式后:\n\n");- g0 D; s8 S( P$ l* x7 M
if(ma_mi==1) printf("max z= ");& L" K* l/ o' N/ M
else printf("max z'= ");1 c. }. \& ]; G: l, g
printf("%lg x[%d]",c[1],1);( O( F5 ?; K2 [# P0 W! a
for(i=2;i<=num_x;i++) { # `* P* S# G! e" q/ i
k=0;, x! ?: Q6 O' e" b3 P8 x: s
for(j=1;j<=num_ar;j++)
3 F* k0 x, o5 R# d if(i==arti[j]) k=1;% K' t4 U: c" R; Z* j% Z( m4 R
if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);8 N% g! [6 D6 ^5 X- [
else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
- W" v+ @4 N: r% Y2 s+ h else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);+ V! j% ]7 ?# T/ i. g' W% x A! K* W0 S
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
; x0 F7 V8 ^/ H, T else printf(" %lg x[%d]",c,i);
5 W7 }; |+ a3 Z, q }</P># `/ I9 B; f* j* ~$ |
< > printf("\nst:\n");6 o7 G7 ^" W) X V5 Q
for(i=1;i<=num_st;i++) {
1 K4 |$ O0 a/ W- _7 |1 z8 O k=0;- D; t' {" }. J4 A
for(j=1;j<=num_x;j++) {7 u( O* {) C2 [9 F7 T$ J# j
if(a[j]!=0) {
, q. Z3 m5 ]: ]8 S/ X. V if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);9 x0 o' }: @- |4 o; C8 z, S
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
' {; w5 `6 b! z: _: `7 I else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
$ Y4 Y4 S& U o0 S3 p3 Y$ f) R% a4 k else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);6 L; b8 ^( m! P# V+ k' A& H
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
# @, m1 Z b! V3 B& b else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);8 ]3 _: \ @9 e( }9 C
k=1;# C) u9 B6 i7 Y( _ A" S
}
' t; u+ M7 M# q1 z4 O4 A }* F# W5 b: W( N5 J; i, |0 L
printf(" == %lg\n",b);
$ L& D1 t+ ^5 l, S( e: W7 c }/ z- A H q) y& n W; W
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);6 ~& l0 h* v8 ~5 G; L
}</P>
! _, P5 C& w$ y. R6 k< >void iterative() {
% | t- R+ [$ S2 A( f 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/ W6 b, _! h' G( Y% h1 U' w0 D7 n- z
int base_elem;; O0 Y+ x2 w4 l8 w' \% F- q
int base_out,base_in;% m) _! W2 g. P+ n! c/ o8 b3 k' H y
double sigma[MAX],temp;& H; f% x# A9 f( S
double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>
8 i2 z$ K, j- k4 r. l0 g+ W- Z< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop); , G; x( N/ y6 Y/ }( L1 V
for(i=1;i<=num_st;i++) {
6 }4 m7 z5 c4 L" m0 U printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);; \# g: Z, K$ s& u/ q0 Q
printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>" [5 B" c3 j- { i
< > switch(step) {- i7 l+ b) U. \" _! l: ]* h1 Y
case 1:$ ?5 o' P& j+ b, N6 a I" `! `
for(j=1;j<=num_x;j++)
/ S( `+ M* ^/ E9 O+ J3 B {
- | X+ t' X9 l/ K7 v. m2 z* X% f" v printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
; g, K3 f8 @* |! @" \. o) d }
9 x& Z! I' h. X( g printf("\n");
% ?* K2 b! z! ~0 V. X break;
1 |6 Z) d/ U2 T$ m5 p case 2:
5 @5 b; I& h$ l: g' U# | for(j=1;j<=num_x;j++) {
+ c. E9 N! J5 L8 n' F k_a=0;8 x! t8 U7 ^( p/ ~
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;
z& V- _0 \9 q; c2 q if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
. M1 T6 k( V4 k3 p }; f8 b0 P' d' r- d4 t2 h) i
printf("\n");6 p/ q( N" ~6 g0 V6 u+ b: x
break;
0 K+ W) S6 H, S! Y4 b' A: p }
7 ], P$ W$ j, P6 d: x `9 |$ V } W1 }0 I$ r& R3 I% A- Z
//求检验数sigma
# ~8 H5 T5 y8 S% \6 d# ]: T for(i=1;i<=num_x;i++) {* ~* V' d7 u2 `5 t
sigma=c;0 q' h0 ~5 L6 s M. R& l( |
for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];0 J; r* s5 A' r
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;! D0 S0 Q1 ~! y2 r$ a0 j9 c
switch(step) {3 m- s# O* I2 G5 L4 ?
case 1:- d; O; b# C, S4 Z' @7 k; G
printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);5 X& `5 {; g5 @! s. _5 @
break;
) _! t# Y7 S4 S) d/ } case 2:
% S w" K+ v, P; E$ ]# k' w$ U k_a=0;
) S, F; I, N/ f c for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;3 ]3 e& S1 ?/ d& W. v+ L: ~+ }
if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);2 A* n" }: G9 _7 m y, K
break;
+ Q6 ]/ ?$ X% ] }7 H1 s. f& V7 h6 o/ }7 C
}9 [7 A- I8 ^ q* d5 B7 K& j
putchar('\n');
% i- U7 \- ^' o1 ~3 L5 N4 i q//检验检验数sigma是否全小于等于0
% H! k# s! A$ B k=0;
) I+ m4 g! t+ M) Y- \6 C* s! h0 H for(i=1;i<=num_x;i++) {# Q b) P* l7 _9 \ y7 K
if(sigma>0) ' r, d( P% g; X) ]" ^% T
k=1;# Q6 V8 {+ P! P5 e6 b
} A: K! [/ n* Y' J( r5 H
if(k==0) {& ], O9 E6 A' [" o: [4 y+ [
//sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解% i8 b# e! Y0 R5 r( N1 U! |
for(i=1;i<=num_x;i++) { 7 Z; ?) Y" ~9 d( e( o
k_f=k_a=0;2 W* |5 I# f! z" a: P8 @5 s+ Z
for(j=1;j<=num_ar;j++)# U! U3 V" v" Y! M" O
if(i==arti[j]) k_a=1;# m3 L2 B" M6 A$ J) @& c A' t
if(sigma==0&&k_a!=1) {6 D+ J, Q% I/ ]5 F
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;
$ C9 N$ g5 m8 j: v. K if(k_f==0) {status=-1; return;}
# p( u: G O8 G1 L v }
& h8 I- r: M; ]6 B }
" d- p# f5 a& q c7 j* _5 _ status=1;
; n5 |- e% {3 U( g3 j return;" `5 N: r& l. t% X* U$ U( o
}; V1 s o" J& f- A( _# f
//检查是否为无界解
2 l" X$ w" K- E9 L/ R2 r' R% m for(i=1;i<=num_x;i++) {
; }& }! I( d4 ?; @- v( |( @$ W( ~ k_f=0;
: c* |; G2 k" e; m if(sigma>0) {' c. o r8 x+ D
for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;
! F+ i1 G8 p/ l, g& R if(k_f!=1) {status=0; return;}7 K5 c8 [- D! f3 E( r
}
1 V, {9 c+ ^2 H4 _: J! Z) E }</P>
]/ p5 Y, s0 a: J0 x, y4 p< >//确定换入变量
/ r& w: a7 J! g* C7 A for(i=1;i<=num_x;i++) { $ a& f; i# { S
k=0;
. `6 Q; I7 U3 r for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
- _3 n/ A3 `6 V+ p; t6 H if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;: Z0 Z R) s0 H+ m. F
}//temp赋初值
* Q# F b; R; K0 e$ _ for(i=1;i<=num_x;i++) {( ?6 n$ x0 E9 l `
k=0;
+ {9 Z t1 y1 `$ ]" ] for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
# f, \% S$ P9 @: e; u if(k==0)% E3 W# D4 E- t
if(sigma>temp&&sigma>0) {. Q3 g" a6 ~0 f' g
base_in=i;
: ~; n2 Y& N0 A5 V" ~$ Z4 H temp=sigma;
& Z* H2 J7 c$ b' y$ n' @ }1 q& E7 j3 A9 z" D
}</P>
. P) D4 R4 H4 w& Q" F8 s4 G: ~< >//确定换出变量' @$ E6 P- ~; d. T9 I" F
for(i=1;i<=num_st;i++)
7 v7 s5 }! Q ?: x' ~ if(a[base_in]>0) {* r4 n+ u) n+ d' w
temp=b/a[base_in]+1;
; v/ v( n) o/ ]6 D, C% e break;* `6 I2 N6 P; o' t* E s
}//temp赋初值
4 Z% ^; _% c6 S7 z for(i=1;i<=num_st;i++) {
9 K6 x( e9 Q; Q2 ]5 k8 ? if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {
& B% J2 X0 E. Q0 b) |4 a# D. w0 c for(j=1;j<=num_ar;j++)
& Q. a ?8 x! G4 Y if(base==arti[j]) { + B# J4 @9 e# m V# D b$ Y; B
base_out=base;
, U# V* i2 S/ m/ D! X+ y1 s base_elem=i;! Z$ R/ V# F$ \: a4 l
temp=b/a[base_in];& ]: }; U$ d( k) [
break;
) e5 H# _' m$ z4 s }4 Y* f6 N, f1 M8 X
}//人工变量优先换出
. V! c, n2 A1 q! L! |3 L: y' m' s7 \/ r if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {
, r, @ Y" b" R. \8 X9 `# f base_out=base;- o& M* H+ f5 e5 Z/ X
base_elem=i;: v; E5 l( ^3 E& R
temp=b/a[base_in];
?5 I# k, g4 I9 C }2 q& a' f7 e3 N$ S: {1 M! H1 l* B
}</P>
( J1 v8 {& r- O0 {< > printf(" 基变量:");
# i+ q5 r; K0 A1 Z K# [ for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);
8 C6 A! u) ?5 h7 Q' R1 e x printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);& i1 i" ], v6 j
//基变量变换,进行新方程初始化后迭代8 ?: s9 n8 {4 _+ y. i8 _0 J
for(i=1;i<=num_st;i++) {8 e% d( H$ c& W* t
if(base==base_out) base=base_in;' y1 g \' C9 Y7 i, f) [
}
* y8 G0 J5 ^# x//初始化主元素行系数) \5 ?; v! ?' X6 g
value_be=a[base_elem][base_in];( [( ?: J5 v6 o) m0 y; e$ h
b[base_elem]/=value_be;
7 \. r! W0 k3 `' @9 \9 [- Z5 C for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>
4 s; D( p7 l3 w% K& l C< > for(i=1;i<=num_st;i++) {
8 Q- m7 X% N( U; r c if(i!=base_elem) {
1 R3 I: |: t+ E1 O# k$ U |5 ` b-=b[base_elem]*a[base_in]; J4 _- a7 X4 [3 w7 Y+ j& g6 L
value_be=a[base_in];
: K6 J" X* V. z" P* T2 | for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;8 j; h9 W, X/ {
}5 `. i+ ]! M& m3 `; V9 u1 b4 Q
}% D, _+ j0 I" e3 {6 R/ |
stop++;
0 L* w6 N9 X: z* @ if(stop>STP) {status=-2; return;}
1 p0 n) r8 Z1 _3 G) \: G& q iterative();/ ]9 T+ O, G# |4 C( U1 `
}</P>
9 ?8 ?2 @2 R, I7 @8 h7 ]1 V< >void output() {, E% m8 o+ o( V( t
int i,j;# ~& y9 d9 h. _
double X[MAX];$ D) d6 K$ w( A' P3 K. [ [0 \$ {
printf("\n结果如下:\n");) T% o! [7 |, \+ I' | [- a% n
printf("\nX=(");" j( I& ~4 b, z2 t
for(i=1;i<=num_x;i++) {
0 k- f0 B8 I7 h6 @, @ for(j=1;j<=num_st;j++)! E- k* e( o# v; w/ O% q, u! C Y3 X
if(i==base[j]) {X=b[j];break;}& ?. U2 }* h* M# K# O
else X=0;/ P* G9 i, _. E+ p4 l
printf("%lg ",X);
) ^5 P/ f3 R V" A. q }
2 N! @' J# G% _) E' q printf(")");
3 T+ S/ H$ f. B- _# a6 x$ _ for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;
1 S# O. p7 m. a if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);( T1 K: [# _% }1 c
else printf("\nMin z= %lf\n",-max);
" {! R8 [1 v j4 K* T}</P> |
|