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< >/*************************************************************************; Q: E) J: A4 X, a" s2 X5 C
单纯型法解线性规划问题(两阶段法)
4 v; ~ U' c& }- w2 k; n
6 z3 Q5 r; J1 ~% y/ V7 e; Z 编程环境:VC++6.0 9 g- Y8 r+ F9 n7 q) r
方程组输入说明:
/ W" o; V: ~. [7 F+ w3 U4 Y 变量非负,按提示输入相关参数。
+ ^% |9 P8 N( {: q4 m *************************************************************************/2 X; D9 {" q/ u* L
#include <stdio.h>5 r2 f1 D$ q5 W+ Q
#include <stdlib.h>$ f% ]" l5 \/ K3 ]$ x2 c6 t
#define MAX 100. H- U& e8 C. b& m& J
#define STP 100</P>
+ F1 E. W, P0 H* s3 ?! v+ @; U< >int stop=1; //迭代记数变量/ K- i# w. i; R9 ]; |
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" U+ B8 u; B. [1 F
int step=1; //目前阶段</P>
o/ y& S. v3 B3 r! _* N5 T< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数
9 d) R- \2 ?( X2 X+ Z. P6 Q' xint num_x; //变量个数
. }! V+ s. D8 p+ b# q+ F2 p: `! Gint num_st; //约束方程数
; P. i. c8 H5 U1 x8 a( e: e! _- Bint num_ar=0; //人工变量个数2 Q! e5 B3 S: o ]9 E; v
int arti[MAX]; //人工变量下标+ r4 a0 I i+ Y1 N
int base[MAX]; //基变量下标: q4 M3 D$ B- }7 z
int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>5 z) Y' Q, y q/ c. s4 a
< >void create(); //建立方程组& x& O3 p& q5 Y& X+ M. a' ^
void iterative(); //单纯型法迭代
, s6 ^3 u3 i' e3 k9 Lvoid output(); //输出结果
Q* K* K- T( o% @: h' w0 \void banner(); //打印程序标题
: I7 C5 X* m2 B/ ivoid exchange(); //交换两阶段价值系数
( A/ {' @ v# Tvoid show(); //输出方程组</P>0 ?& w, _* L2 A8 |1 Q c* q
< >void main() {/ C4 {6 Y4 u5 H8 j
int i,j,k;+ l5 @4 n$ b, x& T
banner();3 `/ \2 H+ ^- B, s$ C( P
create();
% g0 S# [, R1 h V //保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数
# }$ ~3 X7 G& { G2 E6 V8 m& V for(i=1;i<=num_x;i++) {; P' J/ r" d$ H5 w* U
k=0;
* \& H) H( K: U, Q4 } for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;
$ A5 w1 D+ D% I7 W& f if(k==1) temp_c=-1;
, Q7 z6 o! s/ X" o; l4 C8 @ else temp_c=0;
2 `* X8 V2 ~& L1 \+ |" ?1 t }& {) L+ V. d4 ^1 @7 v, K% s% n# {
exchange(c,temp_c);</P>; d e; V4 f6 `6 `3 b
< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n"); \/ Q5 h) U& X- Y
show();" ?6 {/ l" Y/ O
step++;
' r2 j0 X, a! J6 { printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");' [9 N% b3 Y+ z9 a
getchar(); ; B; w5 P0 Z* ?9 I/ t& _$ o
getchar();
3 q1 \1 t) i% l9 d) Z t( u, f3 Q iterative();) [, q. B! ~6 p8 J% F6 q1 C% @; }
if(status==-2) {6 m1 i6 W7 W" ^1 Z5 G) D9 ]* T
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
- `8 H; J3 M) `- D puts("\n按回车结束");. n- r7 t- e0 O7 C2 H( U
getchar();
?! G& P q' s exit(0);; Y. u+ G9 j& ~/ k
}
. {9 P7 O3 v. O" A output();</P>
+ e, w1 ^& ]( i- N; V7 W" j3 A( P< > if(max!=0) {* v' ~; p& o3 D1 t7 V6 C: \3 B" B
puts("\n\n原问题无可行解。\n");
4 ]# ?. n q, `, G4 X: L+ k puts("\n按回车结束");* d) S) g. ~) _* c6 {/ p
getchar();! } P; \9 j" t- Z/ {* R V
exit(0);
# @. T$ u- `2 ^2 l }</P>
5 D( o0 ~1 O" `. v< > //转换为第二阶段价值系数. o$ @, M& k3 A% J
exchange(c,temp_c);. @8 i( A# a- t8 l$ n ^* _. T
//把人工变量列全设为0
/ x# H0 n4 _5 ~) J6 D; P for(i=1;i<=num_ar;i++) {
2 W3 k; F4 n# A$ x/ z2 H! W c[arti]=0;- z0 ?) c! K3 B2 \" j, q1 d
for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;
5 u# C! j A1 H: T# H- @) H6 O }</P>
# n( j t' J: x" V& h% G( }< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");
$ _. M, V/ k# ]7 i show();
$ m9 e" Y. y' f* p puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");
@. b1 J8 e! v' B8 x n/ f getchar(); @' h' `; U. q+ Z& y; C: U5 l& z( |" p
iterative();
9 E9 X) E& g x: Z" S& d switch(status) {
" v/ p& D; g% ?' t+ q# D case 1:6 K9 d# E- u3 p6 M
output();5 j" m7 I/ }2 i# u1 u& w- m
puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");( o6 L9 P6 `+ o
puts("\n按回车结束");- D" l7 {; o3 Y
getchar();& k+ l/ j2 r5 C0 _' q; W
exit(0);- |. u1 |9 P6 s) W
case 0:% V. z9 a8 R* C/ }3 P
puts("\n\n原问题为无界解。\n");4 ~: s2 A0 a/ p1 b5 R$ i, K$ @& r
puts("\n按回车结束");
: w: N+ P/ {1 `; Q8 ]. g getchar();4 N, f" a2 ^ D
exit(0);6 O0 B. W6 J5 e& _* }8 M
case -1:
* m# g; q$ {4 D0 H1 @: n9 I0 U output();
# ~3 ~8 b2 [0 {0 Q' _3 L! n# W puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");+ K4 X$ Z4 {1 z* Q( U c2 u( @
puts("\n按回车结束");
7 r7 k9 Y! r9 k! z getchar();2 _5 i( B4 e+ Y7 b& W0 [3 |
exit(0);
" y. C' Q# a5 ?: w" T case -2:3 m2 U" V6 b, w
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
# m* W( f& I @' Y" S puts("\n按回车结束");
% x7 e3 B. w* D/ c) G4 L getchar();+ Q% k2 ?& X6 Z
exit(0);+ f" c }3 y2 H7 Q S" X4 b
}//switch
+ |8 u9 i% J# S0 s$ ?- B3 {4 I j}</P>- Q+ [* ]4 ^/ \5 R5 X4 q
< >void banner() {$ q! k& T1 C# t: B
printf("\t\t****************************************\n");
% l' C6 B2 L7 D: g( b6 ` printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");
% Z& P- h# y6 x+ c0 F% _7 @. s" f printf("\t\t 作者:Thunder\n");
% l& h( E& A9 a1 m+ s- L& @* l# q printf("\t\t****************************************\n");
. |" _, p3 I( j- _* [ printf("\n");# L4 _' q3 @0 F Q
}</P>
, W" e2 v6 @8 b2 l7 \' ]! O8 ?< >void show() {
* t: l3 `. ~% w//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示
0 }* j; c8 X+ q1 D//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号# e7 w4 t/ @' ?& _$ v+ b+ S# T$ }% T
int i,j,k;7 Z: x2 s: M2 V" o
switch(step) {' A, u6 T0 \2 a& ]6 p4 Q/ l+ C
case 1:! G4 D% I2 m. ^& z& a& D, W8 J
printf("min z= ");) U* d- p: |8 Q: T
printf("x[%d]",arti[1]);; e$ D0 M% Y: h" j( `
for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);
- z4 v3 R: ?. \. a break;
' [' Y7 w- X0 I case 2:
. E+ w# l0 C# o printf("max z= ");
' I1 ?7 [3 D" Z* _- A: @) r printf("%lg x[%d]",c[1],1);# W9 w9 |% m `
for(i=2;i<=num_x;i++) {
B* y* o2 I7 @+ C& f if(c==1) printf(" + x[%d]",i);& P' s4 A" M# n. a6 D
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
5 b- O3 Q$ M/ S# ^1 `! b8 r# l else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
. Y: G$ H$ S7 O else printf(" %lg x[%d]",c,i);
. {" g8 G1 q9 ]) X2 \5 X2 T5 } }
" O O" U) r9 r! |: j break;
+ G$ L1 a* ~! C3 t8 U" A }</P>
3 ^1 Q k- q0 s. d< > printf("\nst:\n");
1 f+ H9 R" i3 Y/ p for(i=1;i<=num_st;i++) {
/ o6 \% @5 m2 n k=0;
^/ F, \& K0 ~" M4 N for(j=1;j<=num_x;j++) { % [! o8 i! G" P! u# b% O9 y
if(a[j]!=0) {
: M. f( i9 v/ F' V# y! M if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);: T, O, L, W* S' ~* ^
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
5 u, [; ]0 y. @. L ~ else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);$ n& I3 ~8 k) Q# N0 _
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);5 C" `0 P1 {" T: }: P4 y7 n
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);: v3 E8 r' b0 r
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);( h& Y5 h/ c# f$ P* x8 B
k=1;
* g* c2 F+ a. ? }6 t. _0 B' e6 J5 E3 s
}
7 v# E( t; t3 ^. v$ H printf(" == %lg\n",b); 7 \6 C2 ^& p8 v' k8 E
}
/ ?( a% B+ U$ S printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
4 j/ B" A& J0 L8 v}</P>8 w( b6 N6 B" G% [
< >void exchange() {
% t) L1 L) @: c' ?% u& ]6 r int i;
. P4 G4 K2 l+ M double temp[MAX];5 S: T, S* g/ Z Z
for(i=1;i<=num_x;i++) {9 u; t7 i& E: `3 k; m* i" F+ M, J
temp=temp_c; P- V# s5 J# f' c
temp_c=c;
3 _. \5 K, R4 o) w S c=temp;& k7 B6 N3 x2 N8 ~& F0 V: h
}
( n# q" t5 Q- x}</P>$ M# ?5 ]2 G$ f" e
< >void create() {
$ t: G/ Z+ M8 u& G$ e//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认8 Q( r& t! ]' H$ x) j) r
int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;+ R n2 v, y. W$ p( S; d
char confirm;
% G* |1 V% {$ [- z4 n8 }, z
$ K7 ?0 G7 w1 }8 C$ {, z7 X; @ while(1) {
* _# s4 f7 o/ c" d, u0 S printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");
. E4 N9 T) ?1 t: |: _ A' A scanf("%d",&ma_mi);
0 Q+ ]" ] E6 }' z if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");
4 ]! g5 G }; V9 a& H8 { else break;
2 X1 ]1 E, O5 |8 k) F }
( I, }( p9 w/ U9 y R
. f2 w K9 c7 X$ L }( A while(1) {) k8 z8 }$ m2 S \
printf("指定变量个数:");+ q B9 O/ V4 ]" e' g1 Q
scanf("%d",&num_x);2 S. q% P6 Y: z( M0 I
printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);- A n% R% b, p. [) h1 ^
for(i=1;i<=num_x;i++) { 6 B& N; v, l* [; b, E' C) ~% D K% I
printf("c%d=",i);/ R0 p0 Q% R/ B/ F5 S
scanf("%lf",&c);: |1 q# |" X8 W3 G
}
. g! t {: D! ]8 G5 n) S if(ma_mi==1) printf("max z= ");7 D0 F% y% f: L; x1 }, f1 F5 g
else printf("min z= ");- G' h3 J' v$ @ O" T9 j
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
+ Z A( a7 J P for(i=2;i<=num_x;i++) {+ M% s0 z4 i2 r
if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
. H, X% O: V7 g' {6 H else printf(" %lg x[%d]",c,i);
' |/ E2 a- R; Y! ~2 { }) l) v7 |; P7 D; F
printf("\n正确吗?:(y/n)");
' G2 Y$ V8 p& q getchar();
# [* e* }' {$ V, S confirm=getchar();7 Y2 L7 d+ d9 ^, o0 y/ _
if (confirm=='y') break;
, E% x5 x% X9 n0 j- U1 v else if(confirm=='n') continue;
5 O8 u. {( u( L' q7 ? }</P>5 H/ a; Y9 Q" ?8 w8 a; x$ }: @
< > printf("输入约束方程组个数:");
8 c# X" M+ |2 M2 |2 S' l scanf("%d",&num_st);. F. k. Y- m! e0 b7 |; _& t/ Q" S
for(i=1;i<=num_st;i++) {
1 F; r1 B/ ^# {2 y/ A; M7 H+ T printf("st.%d:\n",i);
( n4 o5 E& a& k% Y" \ while(1) {# N( R# i9 x: K
printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");
$ z+ Y! R8 A1 f( M: Y0 v6 S scanf("%d",&re_st);' u4 o% P. m. r7 v4 R" R
if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");
2 F7 J$ p& z$ D0 {# m# H else break;. W, y( Z# Q, r0 e# T7 \( f5 U# z
}% d, O' k1 F& w
printf("输入技术系数:\n");' ?# |: j; _7 W7 Y# Z
for(j=1;j<=num_x;j++) {
+ O% U8 G+ Y+ v. w2 J" P o printf("a%d=",j);
) Z+ N) X3 W" `- ~0 ]7 _ scanf("%lf",&a[j]); j2 r; X* Z$ N& K# d$ L" L7 {9 D
}) v9 p4 \0 f6 ]' w. I
printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);- I0 ~. L0 s: v9 S$ M2 R1 [7 _
scanf("%lf",&b);
# I7 K9 F: t1 `. V
6 W* J' V# p$ }3 z printf("st.%i:\n",i);* }) O8 }' O- k( D0 q. q, q
printf("%lg x[%d]",a[1],1);8 [+ [2 J* w \
for(j=2;j<=num_x;j++) {. q) f) ?: R; B9 `5 { Z
if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
- E1 q; t/ w6 Y4 |+ n else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
: w, P) e1 o0 O }& }* b) f, o3 G1 |0 n1 C! `
switch(re_st) {3 H1 O3 T$ x( r# N3 p
case 1: printf(" == %lg",b); break;: i+ o' Q) F+ Y# N' p
case 2: printf(" >= %lg",b); break;! k+ n/ y. [% a. R# y
case 3: printf(" <= %lg",b); break;4 H, l* W" J5 N3 L# b% p
}</P>
1 o0 ~, K- r3 _" _< > while(1) {; L- l. P, f: I) {4 \% u c
printf("\n正确吗?(y/n)");
( c1 v* g7 g9 O n' c' J+ x$ J& V getchar();/ A S' C5 ?4 r/ H8 ^# [/ u X; C [+ n# Q
confirm=getchar();! z; t7 b6 V% s; i/ y- m: K
if (confirm=='y') break;
$ k5 r. O" ?3 l+ k. b/ D& E else if(confirm=='n') {i-=1; break;}
+ g; K/ U' g0 d: q }
3 \* r- y) ^) R# s, r, V$ F }</P>
3 v& L, k$ c- a) t< >//显示输入的方程组
" T! Z# x9 a& \* w printf("\n原问题为:\n\n");
; U# \ a* `" P N& J: a if(ma_mi==1) printf("max z= ");/ A& b) y4 M) B) O% A: J
else printf("min z= ");
* G: B2 ^2 I0 C" v0 ~ printf("%lg x[%d]",c[1],1);- U4 |( @, B: O0 S5 a
for(i=2;i<=num_x;i++) {: T3 O& [5 T, K: v! X5 F- {
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);1 ~- Y; H8 x- X5 C* j9 Q
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
, M0 r* N7 P# D+ C$ c M+ k/ y else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
# v( A( k3 i1 Z/ D else printf(" %lg x[%d]",c,i);- R, W/ m" U/ j' y5 e2 g6 k
}</P>. R n4 C$ J6 L% g( C
< > printf("\nst:\n");
3 w$ ^! i; E3 N6 f- U5 ^5 W for(i=1;i<=num_st;i++) {
8 n8 l- h8 C+ v3 c k=0;
! P4 U, L# m0 k% Q0 Y1 C for(j=1;j<=num_x;j++) { C3 Q" y% O/ e! M+ D6 {
if(a[j]!=0) {9 s4 G$ d$ g# h0 ?3 O
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);& a5 L8 W# o. `: A
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
+ X6 b9 x U4 M; O else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
4 f! R3 Q/ n/ W1 K1 M: e9 F else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
" a# Y& U& |8 N else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
& f9 e: y, i, a2 K1 I- s else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);% B& j5 Q9 W. C5 R ]
k=1;
/ q- D1 a! g: c; p }, W Z. {$ [+ A( L1 d+ t
}
7 o- ?0 b3 y, f& k& V+ j/ Y/ t switch(re_st) {
2 F* Q' {: z" b% n* f& y' l! o case 1: & l8 I" h' W2 {: B# R
printf(" == %lg\n",b);
2 N9 z0 w6 M2 `& y* t+ D break;( H2 Y% D M% |" L
case 2:
( _) {! N' ?* d printf(" >= %lg\n",b);
) v1 ~- `; G: w: K/ k) K1 r break;
% a% M3 Y4 Q6 |2 P3 P case 3: . c+ M4 {$ e1 X5 q# C0 j8 \: M7 p
printf(" <= %lg\n",b);
, O7 B3 U4 x0 L6 i7 n2 ~ X break;
; k( l$ _/ n6 P% W/ V }0 p# \8 E d6 m
}' H5 K0 i: h" j) r$ B
printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>8 o$ q1 \! x/ j8 ~7 T
< > tnum_x=num_x;* q1 q1 [3 K. P5 h8 d) P
for(i=1;i<=num_st;i++) {5 H2 q4 N; I H0 z) O" ?
switch(re_st) {1 ~* T# u _- T0 ]$ g) g2 A
case 1:% T0 W4 a, N$ s6 L, [
case 3:4 i# H8 E. |, H j6 w( t
num_x+=1;
( x/ ^* z& Y' G" _: F break;- c3 y3 G4 D) u5 b* z8 o
case 2:( d8 M& B" y }" P
num_x+=2;0 T! q5 F; J4 ?% Q$ N, X
break;
3 h" O5 @! E7 F }5 B2 f7 A$ T$ B3 h: e1 D5 P, `
}</P>0 Z. w) o( W6 N& l" p
< >//化为标准形式$ \" A0 Z0 p. s
if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数4 e* b7 D8 f* t8 F y, w' |, g, |
for(i=1;i<=num_st;i++) {
4 v9 ^. {! B& l. ^; \% P9 d switch(re_st) {
9 j4 r! q: k5 j9 g8 a1 }0 T case 1:- B. [) q; i( F9 r8 q
num_addv++;
) G( `, O+ O1 L7 n* J& D; y- Y. O+ @ num_ba++; q7 [1 \* R% H9 y* e) u
num_ar++;' u2 z2 b3 T& @0 y% e
c[tnum_x+num_addv]=0;
) M9 S8 B4 O$ V* M9 V& q' f$ V+ S base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;0 |0 \$ G2 w9 j/ L9 c0 s7 p9 }/ Q
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) % y; s+ g& T, a0 R9 X7 ~1 K
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
/ s7 Q G8 H% e/ P* E$ F% ` else a[j]=0;' K( o. |& s- Z4 ^ I5 B" m
break;
) R; }) v: Q7 Q: t1 v n: b case 2:
1 o$ `/ ]+ S' x+ b( X. e! u, e) C% a num_addv++;
8 l' n9 }$ a% `1 ^/ j5 E% h3 E c[tnum_x+num_addv]=0;7 _2 @& z; m* I# u( a
num_addv++;
6 d. S: S2 Q' s5 r% @4 z# O% } V num_ba++;
! Z* ?. H* k/ t2 e! o1 y0 ? num_ar++; h1 l: I& `: ]4 H3 O- a9 y
c[tnum_x+num_addv]=0;
5 s! H% ?% D! n, e. s3 s* s6 e base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv; e7 S% f/ u+ Y; O* L
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
! b' S! d6 ]) ^3 U5 k if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;
5 j a8 Z; y _ else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;3 O b' S7 ]% e Z+ U" i; R
else a[j]=0;
% ~! x5 H9 N! g, J break;
6 K# D# ]7 _! J6 x. O: g" \/ d case 3:- M1 a5 [5 r- F7 }# U# s
num_addv++;
& O" |& C* t3 X) z2 A( s. w/ [$ l num_ba++;
% n, c" W' K* E) g c[tnum_x+num_addv]=0;
: D4 v; {9 z1 Q. F J% v& _ base[num_ba]=tnum_x+num_addv;' ^9 E4 ]: M, X% F$ L: {, O# `
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
, g% D9 u! y( D5 v r% t if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
9 G6 J8 ]) g- B" }3 @ else a[j]=0;
4 k8 z7 e1 I6 t* V break;
' t: D k# d. [& P- n }//switch0 L. }- m* b+ _* P) q' j
}//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>
% F5 M, k, o5 `5 d% A< >//显示标准化后的方程组
" v$ A1 P% M7 j% E printf("\n化为标准形式后:\n\n");; \# D4 U" s$ U3 I$ f @/ G9 F
if(ma_mi==1) printf("max z= ");
# V/ O) ]* Z/ {" R0 ?- f else printf("max z'= ");
5 P w2 B1 T Z4 q/ d printf("%lg x[%d]",c[1],1);; y8 \& P) v P& ?" v
for(i=2;i<=num_x;i++) { 1 y m" F$ A6 D
k=0;& n5 V: V* e; w
for(j=1;j<=num_ar;j++)+ M7 O. n( u/ N' \; h7 q
if(i==arti[j]) k=1;
& C8 y$ w- N* p, A if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);
. J: m; @; Q) B R7 `; M8 K- ] I$ j else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);6 l0 i' E2 |& R y1 b
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);$ e+ Y& b7 g" r- ?
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
* J, E) K/ a( y" w else printf(" %lg x[%d]",c,i);) T/ }* D0 V, s: c, [# J, v7 Z
}</P>$ s0 {# m/ p! R0 H2 A
< > printf("\nst:\n");
/ N l) C1 ?) b" I2 w& r* y for(i=1;i<=num_st;i++) {+ H. E( S1 B8 J( T, h
k=0;
7 _0 Y/ p# [9 W for(j=1;j<=num_x;j++) {- M# X% W1 z; s
if(a[j]!=0) {$ Q) b% s! M/ y
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);1 v. L* H7 m# ~& e, {1 W6 A
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);/ X% ]( z1 f* |) k' }8 |! w) a0 m
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
& ^3 R! R6 n$ a8 J2 [& X q, ~ else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);6 E$ @" U% z+ b0 ^) D+ T$ H
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);6 \" D% K0 ^" m/ i
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);7 V: A# F% U& G1 `7 J( J0 k
k=1;# g* q$ W$ }9 t
}
+ l7 \+ C% O: U: L, F7 t }
5 _1 \& C Z4 Y printf(" == %lg\n",b); ' Q* ~ l1 R0 e2 ^; z
}
2 W( m( |0 ]/ a6 n printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
# ~( i- X9 `; d8 m3 B8 v}</P>4 U- K! J9 Y; ?0 l) S
< >void iterative() {
/ k- z: o# O1 y4 r' J3 l 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
0 B9 u2 H9 {4 s int base_elem;" v' e0 j7 i3 h( {
int base_out,base_in;( h+ R+ T' O' q* r) s
double sigma[MAX],temp;3 D" k0 A& i# L2 ~
double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>
5 J+ Q! d! J5 Z6 c0 N% J< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop);
& g4 p8 K) Y5 I! j' k for(i=1;i<=num_st;i++) {& U$ i' n2 e: k1 h$ ]! b/ r* I
printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);7 ]: c. {3 S8 @6 {, W U
printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>
6 D$ `* t. [! P* K, _5 \- x< > switch(step) {
; ~" m! J: L9 a) K0 F case 1:6 I& h9 f' S: _% \: |: H
for(j=1;j<=num_x;j++)9 V& P5 K: q' x" \8 K5 K
{' x% R9 L2 D8 a Y1 z/ V1 m
printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
, ]# s C/ h# Q2 o; S }
' e8 p$ I0 n) c; { printf("\n");
. {" m2 W0 ? O4 j5 `: D7 j& H- w break;: X) m& t. g4 e! Y; a: G
case 2:* ?; n7 W& b7 |4 {+ K5 l0 {
for(j=1;j<=num_x;j++) {
6 D% d" ]5 x4 I) o k_a=0;
& G+ M7 U; d2 V2 V for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;) `7 i4 H& Z) l) S
if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);! M0 t) b* _. U6 Y" a" A5 s
}
& I+ i2 D7 j5 I0 d! q! Q% H printf("\n");; A" w& o" I5 v& w
break;
* o( a1 ?9 M6 n6 |1 o2 i1 ^ }
9 e. W" r: v \ }2 L5 {( u/ H( |0 P2 G p4 [
//求检验数sigma7 H2 v% R! v$ L ^/ \$ R4 K0 `8 n
for(i=1;i<=num_x;i++) {
2 Q5 O O* ?; m6 p sigma=c;
2 O" Y: i; i+ r/ _& B2 L for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];" n: v! A6 l" W, X9 h" K$ Z
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;
1 J5 p, y( ~) i# H% f* _ switch(step) {; E4 H" y7 I, k9 [4 j7 Z1 f# i/ H
case 1:) N' w/ t7 H* [! v" ?
printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
1 s6 A9 v" D0 u) u1 V1 c break;
) j$ y( E. \! k0 X- ~ case 2:& R& T5 G0 _/ I" J+ O
k_a=0;
5 L: z+ X% H3 `: A for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;
/ B7 l* e4 q9 q if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);! t8 a5 T$ S8 R7 b
break;
2 z: ?2 Y2 O$ U- r. S4 k4 j1 U }! f }: U/ V; k8 t' H- x
}; y( S l5 d3 f7 o" N
putchar('\n');: A# H2 m& w4 Q
//检验检验数sigma是否全小于等于0
' K, }; M3 S x$ C k=0;1 v( `% x9 v/ P y
for(i=1;i<=num_x;i++) {3 `. }/ i! k1 s# W* w
if(sigma>0)
. C0 H9 S# v9 O. ~ Z3 i6 v k=1;
7 b5 D0 j, l. v8 V! k }
2 Q* I* G$ B% L if(k==0) {$ g J' E; h( ~* c# y
//sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解9 K, j# C- h7 Q- x9 P# K5 X
for(i=1;i<=num_x;i++) {
$ Q, ~4 ]" \9 g3 i8 v k_f=k_a=0;4 F* Q3 @2 N) A
for(j=1;j<=num_ar;j++) y- U x2 P6 y1 s) I; h
if(i==arti[j]) k_a=1;
8 K* K" l. g6 j X: V5 X if(sigma==0&&k_a!=1) {
0 x+ |1 J( q5 Z+ g4 V for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;
. R6 b5 k& r! m- v. @1 r if(k_f==0) {status=-1; return;}5 d! `* C& Y9 Y K0 p
}, F8 l$ ?- F2 O6 L# G7 {
}0 j/ n9 B! @4 S0 F
status=1;
+ ]5 J7 n/ B0 J* O return;, \# p5 T7 N: A2 u0 c
}
8 J X1 O9 J" n2 ?7 p. J( B& v, E//检查是否为无界解3 y8 q f. y, j3 _
for(i=1;i<=num_x;i++) { $ T: V( Y- @- m3 p' k* x
k_f=0;
$ h# Y+ V' b5 S# y# E3 p7 D if(sigma>0) {
5 b S P; Z2 \ for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;6 \; b$ g* p# a; m) z
if(k_f!=1) {status=0; return;}, z) g2 B2 w% H6 ]( j+ g
}
9 H, V) }# H( s7 L }</P>& A7 V5 Q3 U) a7 [
< >//确定换入变量
7 e& r4 m: }2 h5 u1 |3 j2 x6 p for(i=1;i<=num_x;i++) { ) c/ \5 Q6 Q2 _( ^
k=0;1 ^( K* J% q6 c' H0 l7 S& F6 R
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
2 c; N: f4 j/ |4 [3 m' p' ]: T if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;
+ y6 v+ g6 F6 ]! J1 M }//temp赋初值. L+ i# |. ]) i3 c, c
for(i=1;i<=num_x;i++) {. F! H, k$ f. w5 d
k=0;
. a# A3 I* u( J1 o% q7 [' R0 a for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
3 E5 M# M; o/ F2 J if(k==0)
+ X2 I) A& i0 D0 } if(sigma>temp&&sigma>0) {9 g% A- S' _5 f* ^$ `4 z
base_in=i;5 F$ B" H4 K ?9 H/ K# h
temp=sigma;( y8 D) T+ n2 }- G
}
; P1 `3 t7 U5 i& I3 w$ c }</P>' q- h3 N5 X7 r8 g+ t+ \, B
< >//确定换出变量
! E. J1 u N5 e; K$ Y" i6 r for(i=1;i<=num_st;i++)
! Z) }1 J! Z. T) Q8 O9 O* z; @$ ` if(a[base_in]>0) {0 ]( l3 N. J/ z
temp=b/a[base_in]+1;* S/ h, ~% Z$ w+ [. ^$ _) F$ U
break;0 H8 `' M+ k7 q2 w& m+ q* k
}//temp赋初值9 n3 ?% e) A% e e7 X
for(i=1;i<=num_st;i++) {
/ D7 {" k0 V8 {/ B" l) t if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {
4 g. }) B; U8 n for(j=1;j<=num_ar;j++)8 k* C- P4 X* y& X6 q0 B T; ]
if(base==arti[j]) {
- q2 H, W/ z ~ base_out=base;5 M; i9 H, S* _
base_elem=i;1 \* N1 K2 e' R% C
temp=b/a[base_in];/ S/ C! B1 U+ \7 m
break;- E3 N- `2 {" {5 z( H
}
$ v3 |/ G; ~* | }//人工变量优先换出/ j: y w$ t e; Y
if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {/ ^) R$ \& w5 e1 @" P
base_out=base;$ @. p2 j/ S( ]& V2 f' q
base_elem=i;( R3 O, e, _" f! N9 i! K
temp=b/a[base_in];
' r) d: O; j8 U! \ y; \ }8 d' U( N% P; p1 J% I3 i& y! V
}</P>, G' S( p* x; B7 G
< > printf(" 基变量:");* K, M6 E* R6 W" O* Z- ~
for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);
- g$ g I, Z R6 e printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);4 D: P6 o2 Y# x3 f. i
//基变量变换,进行新方程初始化后迭代
8 r& B b1 F1 [5 I, y. X) a- j for(i=1;i<=num_st;i++) {
4 x3 p5 [# Y( {4 G1 I# j$ x if(base==base_out) base=base_in;
8 y# [/ \5 n- f- _& x; O* F }
2 `+ E4 @: a- q" ?2 n N) \//初始化主元素行系数: \' o$ g" {( p$ Y
value_be=a[base_elem][base_in];* J8 ^3 y' o" a* H: N' Z3 u4 a% q
b[base_elem]/=value_be;
9 z1 W; C7 S. q `7 U7 p for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>' p9 Y! \2 Q: j) m! e# k4 U
< > for(i=1;i<=num_st;i++) {2 b2 K* G6 ~+ V
if(i!=base_elem) {5 m3 G* n: m9 g
b-=b[base_elem]*a[base_in];# L/ i4 b- c4 W2 N1 M C" S" C
value_be=a[base_in];
4 y% `7 W; O! C for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;
: ^. S. P: {! X( I3 B5 H0 \/ y }
( G! o8 b. }# r. W) a1 I0 u2 L5 g3 n }
; L. O# R% Z/ s+ i- c$ e stop++;
J% O7 E: T/ h- ? if(stop>STP) {status=-2; return;}
# E% d% n/ P" `0 p& |! q iterative();
2 i5 `2 F4 ?+ F p$ |8 r}</P>* \. [7 |3 R; ]5 E+ v+ M/ u
< >void output() {! D: B3 C- |9 t( l
int i,j;
; Y2 _# w' H/ c double X[MAX];% I7 }3 D5 R, Y) x6 _' S" V
printf("\n结果如下:\n");
0 F/ ^- g4 v: W" p3 @9 }( p printf("\nX=(");
$ R% ] d( Q4 ^. ^( L7 Z for(i=1;i<=num_x;i++) {9 g2 U8 }) _* u3 E& y# B
for(j=1;j<=num_st;j++)
$ D6 w a! T& J5 Q! e; c if(i==base[j]) {X=b[j];break;}
- [5 Q* X- S/ a+ U% f( J else X=0;
; |1 N4 R, w6 K) O; S printf("%lg ",X);# L2 c" m$ B' k, R0 z
}2 Q; o0 {5 b( K/ l$ q3 M: R
printf(")");7 z; f1 ]9 _, T' v
for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;- Z3 w7 Z. I/ H
if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);2 b0 ^1 Z* z# l# n
else printf("\nMin z= %lf\n",-max);' I8 r1 Y! e2 W" _( Y8 Z
}</P> |
|