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< >/*************************************************************************4 r1 [/ a0 j" k
单纯型法解线性规划问题(两阶段法)
, n6 r$ h: X& A0 v; H) R
9 l9 H, _3 G; P 编程环境:VC++6.0 ; H3 p6 [+ ^" T( [, N/ }9 f4 b% A5 i0 s
方程组输入说明:
! o4 N) a8 \ C 变量非负,按提示输入相关参数。) ~' @( h/ ~' ^; e) X$ E& D# \& {
*************************************************************************/
7 Q/ \+ Y* G+ I; y$ i6 |#include <stdio.h>4 a. W$ @5 u/ E* y+ V
#include <stdlib.h>
0 ]6 e/ _' ~8 y8 _3 u2 V#define MAX 1008 y6 ^. n$ H0 `6 O5 ]" Q
#define STP 100</P>4 t) X. o. H6 X" n# H
< >int stop=1; //迭代记数变量" T& e6 `0 U- J( S$ S" k2 J( 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7 M( g5 F$ p9 M( n
int step=1; //目前阶段</P>
/ ~: |( J7 h9 Q- i; I# b3 x< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数7 `7 s8 P/ I$ L- {9 r5 f8 \, E
int num_x; //变量个数
3 R1 f( r7 n$ fint num_st; //约束方程数
+ z, W1 F2 o& k" eint num_ar=0; //人工变量个数* |* _& v8 [$ i' u
int arti[MAX]; //人工变量下标# b/ ?+ D4 \. F$ K3 \: s0 u# t
int base[MAX]; //基变量下标
8 H( C3 y' r+ B" i0 H: Aint ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>
$ [# \2 j3 S; B6 D< >void create(); //建立方程组
- Y% U; M: E# W M, ~# Kvoid iterative(); //单纯型法迭代$ G. o" r, O/ R# B2 z
void output(); //输出结果% u. r5 F' b/ F- W9 V
void banner(); //打印程序标题
6 ^6 `( a6 @* |3 avoid exchange(); //交换两阶段价值系数& a8 u& L0 l- j! p6 {& X( l' T
void show(); //输出方程组</P>% a4 ^4 I& n3 j2 Q3 L- h
< >void main() {
( Z9 N, M2 m; y0 A0 w int i,j,k;9 x1 O/ s% I7 x( y
banner();8 t3 {- c& ^" E
create();
7 T P. R1 R- A" h' X) W( t! M //保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数: k1 w6 ]" p/ ?3 K; V
for(i=1;i<=num_x;i++) {) D( z/ m4 R! W7 G6 z
k=0;
- j: e: H: L6 B& P& o1 M7 x; i for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;7 d% a7 _" B% l. a2 P$ i) m
if(k==1) temp_c=-1;
: }0 j. p1 T5 ?& c else temp_c=0;
: Y, B6 U8 N. z# M }
+ Q; A2 o' v2 F0 |. D; q7 H: X exchange(c,temp_c);</P>
# ^& }" t" T, |< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");
7 o4 T8 j7 x# x8 L0 ~6 H0 X6 i. s show();
# p3 T5 i1 L$ K2 F7 P/ x step++;, S; s1 z* \: J4 g, Y. m& x9 h
printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");' l' C" z% [5 R: l4 N
getchar(); 0 [' ]7 y b& F2 _/ s( l5 ^
getchar();
$ f1 f1 h& u# h" ^' C- q4 [* ] iterative();
7 S$ d/ ], I. h; {8 m9 G) D% A if(status==-2) {! `% h6 T% ^ W, p9 k8 Q
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");' V+ J2 s( x" c# Y* {
puts("\n按回车结束");
( X* f( C/ B! k getchar();+ J8 R2 o7 b- \" {
exit(0);
) {0 T) L \( }: W }. [2 o- u/ w# o
output();</P>
& }- K0 ^/ v) K7 s" b) }3 k: I< > if(max!=0) {+ t+ K @& ?7 m1 Y
puts("\n\n原问题无可行解。\n");) K1 f1 G* P" C' m
puts("\n按回车结束");0 H( G0 o9 ?! _
getchar();+ y5 r& d( U# ~2 t" e3 B
exit(0);
9 @ R0 `+ v6 I2 U7 }" i% O }</P>
* _& Q* {3 J4 Y, y+ i6 L0 \< > //转换为第二阶段价值系数9 G" s/ k* p; X
exchange(c,temp_c);% g; A! L4 M \; v" @) s6 H: r
//把人工变量列全设为0- E1 Q& ^6 ~( e! S% L4 a1 G
for(i=1;i<=num_ar;i++) {
+ U3 X4 }' d( Q9 S) K% y4 ? c[arti]=0;
! J% B; ] U6 O' s for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;
, M8 V1 y9 g, A W. }- d" j }</P>2 H( x! J, |8 {$ z+ D3 o; Y+ z
< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");& y7 P8 z, G3 ~& J! a6 l+ h
show();
) w5 D' L, w O puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");9 x% g4 B# c! D! J
getchar(); / {1 R6 i2 K) [
iterative();, A8 L" u3 R( m
switch(status) {
v$ A% n! f0 ] case 1:
/ k; K: F1 t/ k8 i$ K8 E9 @; N output();! n9 [. g( U2 N i$ F; c9 H5 ~ L
puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");# Y1 w$ [5 ~1 s( `& N
puts("\n按回车结束");
% g3 z& k' ^4 h getchar();% _2 T8 \6 L. K8 J p3 h0 B" @
exit(0);
8 i( j$ l5 t" c$ ~" Z2 V case 0:
1 d; F+ _) L" u6 I4 s$ ?6 U# b9 I. B, o puts("\n\n原问题为无界解。\n");% N/ i6 n' g! u
puts("\n按回车结束");
/ d- ?9 C7 y; H. R! T5 C getchar();
5 U4 A0 h4 _* y% r! m exit(0);7 p; z/ ~2 @5 ~% @
case -1:9 B7 }3 [& }. R/ c* F: M4 _5 \
output();. j4 p9 U' c4 U. y G' ^
puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");
6 @! v2 ^) A# u' M6 q5 F puts("\n按回车结束");+ w) H/ I7 }- P" p4 i, X; |
getchar();
4 [9 H4 L, r- P+ \/ V% J exit(0);
7 }) `) X$ M* l/ i case -2:* f/ }2 w# }0 j& H# n
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");8 `8 B3 p& Y H4 h4 k( Y
puts("\n按回车结束");, O& H; t) J# F7 O* o6 n
getchar();
6 } A4 _9 q& U5 K3 ^6 }4 c exit(0);
$ z! _9 D" Z5 ~4 Y% w( L) X }//switch
- l" M5 q* V6 s6 p! M. ]! c1 J ~/ _ y}</P>2 r) `" o* x1 M7 A, F; q
< >void banner() {2 `" ~* j9 [; X. M
printf("\t\t****************************************\n");
; n# B) C3 p7 [5 c) I4 } printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");
0 E3 d% w- J2 n' W printf("\t\t 作者:Thunder\n");
1 c4 }* S! x, _+ l printf("\t\t****************************************\n");/ i7 ?0 m- ?, W4 b* \
printf("\n");
. _0 e: `) U) D8 m; \2 Q3 j}</P>3 D- b2 n7 [' _
< >void show() {
. K3 ?3 ^, W# A# t; M6 E! Z//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示, I& x! R% x+ T, g
//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号
$ z: e+ W' J7 W8 `( P" I int i,j,k;$ z" K7 b0 o P$ ?5 z- j: Z
switch(step) {; y2 r, c+ r6 V' d1 {$ z
case 1:
9 N: c' t, M# `) @: e printf("min z= "); L$ `5 V7 ~ j( U( A* E
printf("x[%d]",arti[1]);
& P+ r9 m( }0 e, N b, g+ ^ for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);
/ \! V7 R: @) I break;* e7 j6 q3 L+ W A9 q
case 2:- s) \+ m0 l0 A! n( i, C
printf("max z= ");) E/ q% a# B# Z( q7 |/ w
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
/ G1 g9 v: R" H1 s* ^' ? for(i=2;i<=num_x;i++) {
8 l) y% R8 ^4 U( E* p( K5 x if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
4 {" m* G+ a! h& o& { else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
+ l( ]7 K6 }+ v else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
- n. U4 z' m. r. J" H0 b2 G# M4 x else printf(" %lg x[%d]",c,i);- x' o2 N$ b$ |* y
}* X4 z/ q( j3 E- F O! T4 t: w
break;
# K7 \( x& v8 C" n. K; S }</P>
! w" k, p- S( _% \< > printf("\nst:\n");
1 H' c3 d, a! O4 U) h for(i=1;i<=num_st;i++) {* n1 _( C6 S3 z7 r* G9 R* @; r
k=0;" N& N2 B5 _1 ]5 [
for(j=1;j<=num_x;j++) { * K1 P( ?1 V7 T' n i. ^
if(a[j]!=0) {- [$ V5 f. ~+ g. Q, ~1 L+ N
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
5 u( K6 h. f! ]* s else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);$ _' X% L |# ]6 {% z3 F
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
, ?' x2 ?0 J" m3 @ else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
$ l6 o" I( {% p else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
! N I/ Q0 p) g9 I0 T4 ^ else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
$ ~/ [0 m7 S1 u1 U7 X k=1;
5 u6 t/ y+ [7 X1 s- ? S" G* ? }3 O }2 r: q( T4 m3 B
}
7 y3 A$ v% B h5 d- F printf(" == %lg\n",b); & @' h$ M7 K5 x4 a+ Z/ {1 I: H+ ^
}
0 |5 H7 o0 n* e# |/ D printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
6 j! v; b7 F( b* ?3 g/ f; @}</P>; H! S, Q2 N! ~: \2 Y5 |" {
< >void exchange() {# w/ e8 H/ i8 X) q$ ^
int i;1 G2 P Y3 S, p! e1 k; _, n, j
double temp[MAX];0 C5 M( r7 J* @8 r r$ s& H
for(i=1;i<=num_x;i++) {
0 f& V K3 N2 ~. X temp=temp_c;/ r' a6 R, D1 E: X8 B: P; m7 ?& E
temp_c=c;+ ` h- X- m: p) F1 n+ F/ z1 J
c=temp;
D5 {& ~- D& F }. a7 Q3 m7 B9 s3 t( E
}</P>2 K' L, Q, X2 m4 d# B' J& w
< >void create() {' S$ j$ ~' T! B. `
//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认5 z: e+ W, b d/ A6 ?/ k( C( L
int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;; x( H$ Y% Z3 w( X
char confirm;
2 g. Y/ _; D: S1 j9 w
( x2 I& F) R4 j( ~ while(1) {
9 L1 x+ X& F5 G printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");
: `, c" z% @2 W1 P! O c scanf("%d",&ma_mi);
5 T! N( W$ q' a3 d: Z5 S if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");) |2 M; E: W7 f0 R- N
else break;0 ~4 v, s2 V3 {
}
8 a% U7 T$ v, C# T0 I + E4 D! s! p2 C2 B4 {6 V5 o
while(1) {/ ] B! S- T5 O- q( s* k1 W2 M
printf("指定变量个数:");
|; N$ Z K7 a1 a scanf("%d",&num_x);
+ K2 `8 j: P$ X1 e printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);! d/ W& c& X6 T) g% Q% I
for(i=1;i<=num_x;i++) { 1 m8 F# R+ \# t- m% T& ^9 S
printf("c%d=",i);3 L5 p: A6 u& {0 T6 R
scanf("%lf",&c);/ _# a! C W: u8 X! P9 `! c. j" V
}" d, o9 V7 K; a" y/ ]8 d
if(ma_mi==1) printf("max z= ");: n. V+ Z% U$ C6 d8 b% P; ?0 E3 D }
else printf("min z= ");: _) c0 T ^% k; L
printf("%lg x[%d]",c[1],1);* b; C0 n2 Z7 I
for(i=2;i<=num_x;i++) {5 [% Q7 k6 e& R$ n. U5 u# t7 D! ]- |9 L
if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
& ?( y, P8 p- T* w else printf(" %lg x[%d]",c,i);
. A9 x w3 n& A. B }: t, L9 D! ~$ K
printf("\n正确吗?:(y/n)");0 _ _% | R9 Z. t4 ~7 `: q
getchar();
0 `+ J% R6 N7 ?) m, e confirm=getchar();
$ W5 m8 R& R/ S4 V7 F- y9 W' L if (confirm=='y') break;
+ g# Z' [6 A: A+ k9 k else if(confirm=='n') continue;
. I( w3 w# T, q* k }</P>
' f+ V2 p* _4 j2 c) F- ^) C< > printf("输入约束方程组个数:");+ B" e/ F2 x: n7 `6 M
scanf("%d",&num_st);
) G$ I1 O! W' d; A7 O for(i=1;i<=num_st;i++) {& ]& |( B. @! R& q1 ]+ ^# N- s$ x! w
printf("st.%d:\n",i);
8 Q3 T' f4 @6 U while(1) {
- v+ J% G$ t t% G; c printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");
" {, i5 \7 \7 u4 e7 V) _% ?2 T scanf("%d",&re_st);. A% h5 `% Y/ D, [% \6 I6 n2 v
if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。"); G* M" ~3 h4 v- Z
else break;
2 ^! |" Z/ G2 v/ \9 Q }& ?! e1 F. q7 U6 V/ b a
printf("输入技术系数:\n");3 G$ ^( {1 j4 P7 o( E4 [
for(j=1;j<=num_x;j++) { + M% e4 H' T( y. K( l
printf("a%d=",j);
$ D7 I- e4 L9 x8 z* |; t# @0 w5 X scanf("%lf",&a[j]);( ?& F" U1 ^* F
}
" D. q$ B" ]- {- ?* h printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);( B1 E/ v5 i; c
scanf("%lf",&b);; [. y {5 |+ L# `& G
|, _ k6 D8 E3 o/ s2 C$ _
printf("st.%i:\n",i);
5 z5 Z; C+ X$ V5 M2 {2 P. c: ~- V printf("%lg x[%d]",a[1],1);
2 B# H% O; K. u- o2 q for(j=2;j<=num_x;j++) {
( w/ h, N$ l2 k, T if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);* Z. f& z& }' ]
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);, P3 X$ E- S @; k- i, L
}
( o" k# L# u. { switch(re_st) {5 K% t6 G2 X8 k- c/ @* X( b/ l
case 1: printf(" == %lg",b); break;- d4 X# Z2 n. M$ |& s/ h, v
case 2: printf(" >= %lg",b); break;: P$ L2 ]$ d8 O2 D j3 n5 i- v
case 3: printf(" <= %lg",b); break;" F7 M) S) {' W9 y Z# I
}</P>' p3 e; \0 o2 z8 E5 U1 i! X. R
< > while(1) {& Z0 ` X! H/ S# r# L d* H# [5 q
printf("\n正确吗?(y/n)");, {0 y- l" o3 B
getchar();
; K/ _ }' I! P& j5 l( X/ g5 | confirm=getchar();
5 u6 g; s9 Z4 }1 v if (confirm=='y') break;
6 D2 N8 J6 @% \" S/ Y0 r5 u. @ else if(confirm=='n') {i-=1; break;}7 Z6 B7 m4 n+ @( u7 z. ~
}
' C# y1 L5 A S9 w }</P>. F4 n5 ]$ W) ^; g% X& p' R
< >//显示输入的方程组
2 x; K/ B% j( n$ i, U5 ?. a printf("\n原问题为:\n\n");) u/ X9 n, [8 A; Q9 V# `9 R9 w
if(ma_mi==1) printf("max z= ");& A* `7 F* c: K% D2 H4 f9 }8 ?
else printf("min z= ");
! q% u% p+ [7 l. \ printf("%lg x[%d]",c[1],1);
5 A- K6 t+ v" J1 ]; ^ for(i=2;i<=num_x;i++) {
' e9 a& r$ r$ X, b if(c==1) printf(" + x[%d]",i);8 ` N# {$ ^$ j* n
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);+ t8 M3 J, k9 W3 C! S
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
+ C$ c! ~+ l0 X& K5 }% c( y else printf(" %lg x[%d]",c,i);
; [6 i- O2 D7 @( T }</P>
, W; B# ]% Z! x6 A/ q, Y3 g6 w< > printf("\nst:\n");
3 M- s0 [2 E+ v. ^5 { for(i=1;i<=num_st;i++) { ) D1 y) Z1 \- B% y0 H p
k=0;' c: K( ?1 x6 g, I2 t0 [" J
for(j=1;j<=num_x;j++) {
5 a& b Q* O+ ` if(a[j]!=0) {
; B6 W2 I/ R. s, C- q9 | if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);: v2 r% Y8 R6 ^3 P/ k
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
$ R/ H: N- r. U' A3 Z' X/ l& A% Q else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
- G* Y; b+ O2 l8 R$ f else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
" n2 _; G" A+ J: ?& T: }3 Y else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
3 m& {1 J* l [% l else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
9 f' i: d1 S8 U2 o- M1 q. y k=1;, k# D2 t5 Y E2 R1 ~: r X q/ }5 ^
}" m$ g% t; L/ [: w9 p" t( L. Z
}
8 I+ A, x) z' o$ W0 s/ Y( } switch(re_st) {5 E; ^( Y& [9 H' j7 I# @3 n
case 1:
/ F# ~) _: Q" b9 o6 L printf(" == %lg\n",b);
* Q# c2 }" Q* Z( Z break;* l2 |% ~- v7 m2 C# Q1 v
case 2:
% F# k; c; R. g6 y/ M printf(" >= %lg\n",b);
% g7 w+ D6 O/ j2 N* l# o" I5 C break;. t; X! X% u5 E0 L1 H
case 3: ( `, T" X) A5 i( W5 ]+ u9 A: `7 c
printf(" <= %lg\n",b); . F- q. _2 Y& c+ r
break; ]6 e( Z8 b! {7 b* M
}, K9 Y0 M1 I% X
}& a5 j! w4 o8 P
printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>) q% I, R# ~' G7 q' ^5 |4 |: q' _# t
< > tnum_x=num_x;
" d+ d$ }/ M) H& C: q% x for(i=1;i<=num_st;i++) {7 X9 _) c: H1 n% R3 Q2 N0 n$ s
switch(re_st) {
' }( {- a0 b6 O2 ^: Z& ]; O% N case 1:1 V8 _& B# b4 E2 e1 G8 ^& a+ Y
case 3:; s. J5 S% U7 D: d7 p, q
num_x+=1;
8 f$ o# B& Z! T+ i# [ break;
1 j0 \: Y0 R. Q case 2:
/ {6 H' J" x% o% ~2 I num_x+=2;. F$ x$ z/ W& P" Q5 p% N) r
break;
7 ?' M9 Q; S& {0 o- C: E }. e: G* B3 V2 Z0 o& L- K( g' w# l% x2 b' ?
}</P>7 ^2 g9 @" X9 j/ \) A B! j& l
< >//化为标准形式
# E. z1 K: n( r# l3 A if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数
' r8 |% t$ z& `( e0 o7 } for(i=1;i<=num_st;i++) {* X+ u, U8 o. v9 u7 m
switch(re_st) {
5 b! C. R2 ]% u- l case 1:
. K/ J% i# m- h Q6 s8 o: G num_addv++;
& J( d! L4 \# _4 S num_ba++;
+ x |) r5 R, K& z num_ar++;
; T8 h/ }* C$ v8 Q- a c[tnum_x+num_addv]=0;
0 g S3 K4 f+ L9 a7 p( K& [, F base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
, n- e+ D% P$ D2 @ for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
9 g- o! f. G' H: n3 h3 q if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;3 W2 H; l! c; `
else a[j]=0;1 T+ ~( E; B# z0 ?; m7 d" b" R
break;
' W1 V1 J0 f4 ~- g2 e case 2:7 z+ S1 I+ Q- \% R
num_addv++;6 n. Z& z! {0 x6 T3 W
c[tnum_x+num_addv]=0;
" S" l: U5 ]8 C) ?: O num_addv++;- @# Z4 Z2 a3 \+ ?- U0 r$ Y
num_ba++;
* P3 f1 Q: i8 N6 `8 a9 L/ C num_ar++;+ V6 c0 I/ R/ r# d1 N1 T: O2 m& Z
c[tnum_x+num_addv]=0; ! }# ]; |' G3 X! n6 d
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
9 ?; U7 \7 e6 e# K5 a9 X. \; d: W for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) 5 A. T# V+ Y3 ^" t1 [
if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;! ?( c# _# T$ [- d
else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
+ r3 d( c5 s2 a4 v7 ?& ? else a[j]=0;0 X' ]1 e* a/ x( i6 v _
break;& z' ]. _* G. Z& r1 n9 k) D# H2 r- K
case 3:
- q% b" e3 k U: ?/ r; [3 ? num_addv++;% u) h. u5 D# ~$ }8 b
num_ba++; p% c. A5 S& H2 @! O( q8 Y" {
c[tnum_x+num_addv]=0;' e) p3 Z! I4 @7 t! {4 M
base[num_ba]=tnum_x+num_addv;
0 Q. _! S/ o' q+ v, H for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
( q! r0 d& E/ p if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
t4 Y: @5 ^( R else a[j]=0;
) h% ~$ I" U; o! \! y5 A8 V$ W break;
& E; Y2 A) P6 B G$ g+ T7 ^ }//switch/ j' i% t" K; ]5 k" N- D
}//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>
1 U3 w" L* t# J< >//显示标准化后的方程组
% [# S( k+ T; l! w2 ^ printf("\n化为标准形式后:\n\n");
" g. R3 u- P5 k4 M5 I7 h if(ma_mi==1) printf("max z= ");8 a9 R: U; |5 v0 s- e+ v8 e
else printf("max z'= ");
l& v2 { T, n! t( B" B9 w; W. G printf("%lg x[%d]",c[1],1);+ R3 p' M- q9 s, T
for(i=2;i<=num_x;i++) { - N: ]; K! y5 J$ e7 V2 A; e
k=0;6 t" }& L) ~# Q( S; [
for(j=1;j<=num_ar;j++)
8 r7 z# |, u( F/ ?, W+ K if(i==arti[j]) k=1;- _" N# [$ F6 r, _9 O
if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);
6 R- x9 Q& \6 S0 G5 W else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);! a4 i: |$ h! R( r H
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
; u4 k1 g+ j$ p& a% j6 B Q6 G else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
1 c/ I8 W. T; ~5 I3 T else printf(" %lg x[%d]",c,i);
1 S4 Y+ u6 A. T& x3 h# e: D }</P>
9 I: Y. I( V! Z n% F/ l$ G( o& p' {< > printf("\nst:\n");! U; D V4 ~6 T+ b" e: I, V; h% t) R
for(i=1;i<=num_st;i++) {) G6 p7 u% w5 w
k=0;$ w4 E+ a# p5 Z0 j* ~. `' j4 J
for(j=1;j<=num_x;j++) {
% `! ^% p6 K9 z% N) A1 G if(a[j]!=0) {3 ~& M' [! R$ ]1 D9 P4 A. i; M
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);8 u& E& L& @* Q( }: E
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
+ T) x6 B: g, l$ K else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
+ ]1 z$ k/ ~8 ?0 e/ B else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);6 f2 }- Z: }$ e! n2 v) _
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);! i; q+ w' ?3 c7 Z$ f( C5 g
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j); [0 p, U; M! v5 [( k4 W) `
k=1;
8 E1 Q8 R1 g! `7 d* J# x/ U8 F }& U& M; }/ i' T3 \- _
}
) C8 e) o: m1 v9 i printf(" == %lg\n",b);
; y( U8 o/ B3 f4 H: u }
3 k: }& ?. `( S9 r8 p printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
- o1 e% ~- s1 I$ o' ]}</P>
3 `! ^( m& _- _! B. P1 A< >void iterative() {
7 Q0 H7 w; g# M1 x$ ]" \8 Q" `# a$ 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
& i4 A. V2 ^0 Q, c0 V' p int base_elem;
5 Q0 W3 y. ^3 c4 V/ o$ I- i u int base_out,base_in;* S/ {% A; J% @1 ] V' R; L, s
double sigma[MAX],temp;
0 q/ Q8 i. {2 }; T* |: P% K( m double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>, o4 ^) t2 s6 |# S
< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop);
+ L$ [8 s6 Q2 c# x3 D% ? for(i=1;i<=num_st;i++) {3 z _% a$ I9 A; x1 M/ B
printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);
8 U1 c8 P* p( | printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>' Y8 c0 Q( L% N, T2 U+ J
< > switch(step) {
0 b3 I8 g! n+ r# @) T/ \+ b case 1:- o- G7 l. {1 p6 d( W# O# q' x
for(j=1;j<=num_x;j++)7 A; b' F2 ~" I- O
{! X" X( |" L: j7 G @, x
printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
! G, L* p: o4 R! w* ?% J }6 @/ Y. |- w: i: _5 Y
printf("\n");
9 R# P2 M" j: W$ J& H break;" F$ j& p( e! n
case 2:/ H% A4 X& _" k3 X6 ?
for(j=1;j<=num_x;j++) {$ w) M W% `3 X
k_a=0;
* d- ^: p5 t1 V" } for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;7 L5 j2 K/ s9 ^$ J
if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
/ N6 R$ r- \* B' j% A9 f4 J }
1 P! ~! k7 ]6 v; \% t# r( ` printf("\n");' E* q2 ]! g3 B5 b7 G% P, }
break;0 r0 ~! U; A: @) _% N8 O+ }
}
% q( D; w2 n1 A! p6 i% Q& d7 L }
0 w4 f4 V; X" n U" m//求检验数sigma: }4 Z* O. {$ u% i
for(i=1;i<=num_x;i++) {* C& L) L( K4 Z8 `
sigma=c;8 B5 r+ b4 w1 x' R6 G; X
for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];- _* ]5 J4 E$ g, x2 X
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;4 u' b' _9 @( K8 O2 o, P; G3 D8 Q
switch(step) {
3 f+ O/ |9 Y: R* h6 } case 1:
3 C$ Q8 Y, T( \0 @. N printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);. l, \+ E- y5 G6 U4 d
break;
; r& e9 ]* U. G6 W7 t, G7 n! n$ ~. e: d$ S3 B case 2:/ z( S0 z6 k; D& o* D
k_a=0;$ r, Z& @: c9 |+ c, y
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;4 k9 h; o2 V# ], D' a* _
if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
" i" ]' o, T" _/ ~8 n break;
% } l) c( V2 @1 I. j7 P }
4 s7 k7 b# m8 g! C* b. Q }
3 q' q9 D) R8 y& U! q) g( w3 p putchar('\n');
, l; }8 S: n: `+ z//检验检验数sigma是否全小于等于0
% v A! `. N l0 i. E5 K k=0;
8 a/ z1 D& T9 q+ z for(i=1;i<=num_x;i++) {
6 E) |' T+ r4 u- L5 ?9 t if(sigma>0) 3 e5 b) P8 e: s, e- t6 W
k=1;# T8 Y* C" ~: R
}$ G( F3 V+ D8 A
if(k==0) {& [3 A. K' }: }6 n6 e3 N5 p
//sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解8 s( O4 N3 W, H0 j5 t
for(i=1;i<=num_x;i++) { ' T; W# {+ h, ?$ p5 p) X
k_f=k_a=0;
( \# k, ]& z6 G3 n. S+ { for(j=1;j<=num_ar;j++)
) W& }, r w( N2 m* V7 Y% T if(i==arti[j]) k_a=1;; D% {0 X& T3 z0 F7 Q
if(sigma==0&&k_a!=1) {
2 ?/ W: E. o) U; b; B for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;
* I$ w! y5 g3 \8 w: o if(k_f==0) {status=-1; return;}- p* h( W3 R, F& f4 e$ V
}
2 W4 ~0 C/ G7 X. ? }$ g; e( {/ Z. S. }
status=1;
' @( x; h0 G& o% d return;" ^ f: S. `0 Z, i* f% d
}
4 w, M0 `7 ` v1 _+ R! ?% X: Q//检查是否为无界解
K. E9 i1 z1 Z6 z+ Y1 U+ R for(i=1;i<=num_x;i++) {
}6 b; T) W. E2 h k_f=0;7 g+ {/ V5 L& C0 ~+ k6 X1 Q3 G/ k
if(sigma>0) {
3 N# F- m7 \. }# J; [' x8 O for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;9 C( P- ~* \" E) g7 d+ o# ~0 j
if(k_f!=1) {status=0; return;}
; v; @+ w; j' S# i P) |! H6 j }5 ^7 K9 n% b% J: _3 |7 n0 [
}</P>
. O, e( e) a y* l# ` }< >//确定换入变量& p$ c, ~4 n8 `2 ~ g# L/ y
for(i=1;i<=num_x;i++) { 2 t$ |2 N4 a* W
k=0;/ A* [8 d! l$ ^5 v3 X9 @* W
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;, x! ?# M. _. x5 N2 A( u9 h
if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;( X- Z/ ~# N2 v. E
}//temp赋初值8 f! g1 J$ K( [# W2 S6 S
for(i=1;i<=num_x;i++) {
+ K$ e" x8 K' x1 E6 `; ] k=0;% J. i' K+ d6 w" ?5 p' q% Q# ] C
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;9 B" v. V4 |* \3 k
if(k==0)6 ]! j$ o! H* b8 W* v
if(sigma>temp&&sigma>0) {
- Y: F1 C& j1 v# { base_in=i;" S( G$ |9 v8 t6 Y* B
temp=sigma;7 Z: C# l# M8 @# r+ F
}3 E+ d y) q- j
}</P>
8 n8 k5 A7 o0 d$ s/ l9 G/ ~< >//确定换出变量
7 p! g w- T4 l6 Z for(i=1;i<=num_st;i++) # n) S/ G' u9 c# r- a$ I4 d- r
if(a[base_in]>0) {
. |0 \: N+ q% B5 X. w. t temp=b/a[base_in]+1;
5 d4 Q! F' P' N2 b4 q I# V break;
4 B- ] h, {0 G }//temp赋初值
% r% `3 p/ W8 @ @' Q9 H for(i=1;i<=num_st;i++) {8 _* q- P2 z2 m5 o# i: N
if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {
( `. ~3 b# @3 _6 y4 b for(j=1;j<=num_ar;j++)
! a" Z% d c' c! A" K if(base==arti[j]) { " R6 Y+ Q5 x! w' m/ f
base_out=base;& T& f. C$ v* D% S: d& C0 Q1 A
base_elem=i;
6 v, R# f" |* Q1 p) h& k temp=b/a[base_in];
$ H0 ^3 \) m( A3 A9 l break;, R; B; s7 j& A* r5 v/ Z3 O
}! C1 ~4 q% J0 s/ T% F
}//人工变量优先换出$ n, U L& y) N5 C
if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {5 n& ^5 v1 L1 q5 n8 x+ o
base_out=base;
! R! a+ j& |+ k8 _ base_elem=i;
9 \! A0 i e# C8 b" \% i& }- V temp=b/a[base_in];
! o& V$ X/ N& t0 M$ F, ] }4 k+ V2 Z9 I: A" b5 [5 O7 k a! E( \6 B
}</P>" K+ f1 c7 i3 `6 P7 i! S
< > printf(" 基变量:");8 l- o" r* W6 u
for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);
! Z7 J r: D# ~$ P printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);* c5 x, Z4 t4 P5 b! a$ u
//基变量变换,进行新方程初始化后迭代
* V6 e: t: ~4 V' }/ X for(i=1;i<=num_st;i++) {8 `( r& |& r" g/ U. p* `, ~! w5 K: o
if(base==base_out) base=base_in;% k7 \8 G- H- E9 ?; f- g2 n/ e
}2 I& u# g* d7 Z3 _4 H
//初始化主元素行系数2 J- d$ s* K! Q; S! k* j
value_be=a[base_elem][base_in];
: K9 M: s/ _7 ` b[base_elem]/=value_be;
. ^' [0 Q* ?3 i8 `! s for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>2 b& b* y2 I1 q p5 p
< > for(i=1;i<=num_st;i++) {' s! X; n1 Z- [: _5 O( P
if(i!=base_elem) {7 k( P3 y/ L- m8 h" g
b-=b[base_elem]*a[base_in];
& |2 U d' ` l9 x6 H; ^ value_be=a[base_in];
5 [+ ~. q; L% H6 } t for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;
q1 ~9 O3 m6 P# H }1 f% c& Z" [! ~& h7 M6 o. e- y
}1 l& E5 s+ N5 d3 F! Q. h4 a2 ]
stop++;
+ [ V; b# u c! t) [* @ if(stop>STP) {status=-2; return;}
! S0 r' k- E- @9 z, M6 U iterative();
; M) a# J( j( `" a2 N$ X}</P>
5 N8 `( E, ~% E7 k+ e< >void output() {7 J4 K+ _& E) G3 K2 |- [
int i,j;
6 c7 `* \0 `( q- q double X[MAX];
9 A5 M+ S9 ^8 N& ] W3 i printf("\n结果如下:\n");6 q& f9 H, U% l" [; j |
printf("\nX=(");3 K2 L' ~. x6 v6 A: {
for(i=1;i<=num_x;i++) {
% }, s+ i, G- t& S- B for(j=1;j<=num_st;j++)
8 D8 O3 {' y. p4 z* ~ if(i==base[j]) {X=b[j];break;}
9 v1 |* M) H; i% u! S else X=0;
3 ^3 J# d, T4 K4 v printf("%lg ",X);
7 |+ O! J" W' R T2 t }4 C7 Z7 V! P. b; J N/ L; X
printf(")");0 z2 |1 V0 B }6 m, D
for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;
$ `! [. q5 [( h$ y; d if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);- R+ K6 q. i1 X8 ?/ y
else printf("\nMin z= %lf\n",-max);
0 B8 `# }0 N5 v+ Y* O* e) l6 x}</P> |
|