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< >/*************************************************************************
3 E' x4 ~) r1 m6 ~1 j* H2 Q* H1 A6 _ 单纯型法解线性规划问题(两阶段法)
: l4 e0 }5 J5 r X3 I; ?
0 T, k# R y! C 编程环境:VC++6.0 / j" i& c3 ^! h; N, o! h, |; E
方程组输入说明:$ E, a2 A* x( ~$ U8 T
变量非负,按提示输入相关参数。
$ O) c) k7 O3 m2 c6 _ *************************************************************************/
7 F1 Y q% A1 v% W! F#include <stdio.h>+ Y! l* B0 ?2 M, R' `$ v( u0 L
#include <stdlib.h>
# X3 A( }' a9 u- j2 o#define MAX 100
% z% B8 K, V6 B% M0 j$ ]#define STP 100</P>
8 V" l5 { S# h* P: K- c# a! `< >int stop=1; //迭代记数变量' i. E' o' D! f
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2 O7 F$ b: Y% J0 }
int step=1; //目前阶段</P>3 P2 N8 F0 B P
< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数
1 k6 t' c' L1 Q7 jint num_x; //变量个数
$ c" t. h1 f3 O) a' xint num_st; //约束方程数& d/ V# U0 X. ?' V
int num_ar=0; //人工变量个数
( v9 _/ A) v: X8 C8 ^int arti[MAX]; //人工变量下标# _2 g6 H3 I K0 Z
int base[MAX]; //基变量下标" Q1 W6 P' j# B# U) |
int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>
1 i9 b2 C9 u3 Y. E* C; l$ Z< >void create(); //建立方程组3 q+ s0 U$ H. W* t
void iterative(); //单纯型法迭代
- d! Z) ?. Q3 L- }. `$ o' hvoid output(); //输出结果4 {) l7 W6 f0 T" }8 ?
void banner(); //打印程序标题9 k$ l# A, F: B2 |: d, N7 C
void exchange(); //交换两阶段价值系数
. ?8 e" C- t, F' ?2 E0 q5 yvoid show(); //输出方程组</P>$ K$ `+ s! ~( G8 ^
< >void main() {0 B2 c; `/ v, c! @& K
int i,j,k;
' t/ g% w* D1 G) C3 M banner();
& `$ c* t0 z, l# s- @! s create();9 b3 F9 [ }. `
//保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数0 I' ]1 q' j$ t; _- G- u
for(i=1;i<=num_x;i++) {
h& f$ ~1 x- ~1 a k=0;
1 l% O" N8 Z$ K; v. F for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;5 b {! O% y* A8 k
if(k==1) temp_c=-1;
- D1 d9 ]: c3 u: x1 | else temp_c=0;
0 y0 a1 U, ?4 F }
; B& ?4 q5 @" V; P3 F exchange(c,temp_c);</P>
* Y9 |4 V$ y& j+ {% O< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");
* ?1 H! p3 F3 W show();2 s `) U: ^! G
step++;
' P6 T. H8 ~- p0 ?1 k printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");
/ C* b# y0 z. O5 c; I getchar();
! h$ \5 I: f5 [ getchar();
# y; R! C; x# f5 X9 X iterative();
) a5 w* x& L4 U. n* I0 ?9 R if(status==-2) {
' A( E; w2 Z/ |. L& g/ Z puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");9 N) t$ I* o, e0 D2 D% ~9 A
puts("\n按回车结束");
- O% b0 d O; {* s/ [9 b; D" J3 T4 J getchar();; w+ n$ a& H* m, g, x# t4 q
exit(0);
) ]! t" G7 r$ \, E U3 W, p }
7 O/ {1 g! z9 t' R2 ]6 T& n5 v output();</P>' x! b4 B' `9 V1 V$ G: U2 \$ I
< > if(max!=0) {) m' P$ j2 i- q5 Q9 B( Y
puts("\n\n原问题无可行解。\n");
' I0 {! F7 ?+ a. N; D puts("\n按回车结束");6 [& u1 w0 ^! o* }1 ~
getchar();) A% F. x# G5 W
exit(0);3 B/ Z2 F9 s/ C. ^4 C7 s
}</P>
* k2 v6 ^- O1 N0 y& k, e# g! U9 V< > //转换为第二阶段价值系数
! w6 A. u: ] }- j3 X exchange(c,temp_c);0 |; F& r6 M' F. J
//把人工变量列全设为0
" z1 k1 v# m, {+ o for(i=1;i<=num_ar;i++) {1 l/ O; |5 c0 Z- G0 J. C
c[arti]=0;$ J ]5 E8 r) D8 }
for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;9 H3 e- I. x8 o# g, N( N' Q
}</P>
2 U3 m/ {% p0 \' J< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");; N) h- e, V# X6 a
show();! r) u6 F% t0 l7 C8 a
puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");: n9 Z4 @1 h! P$ D+ [: M# b
getchar();
& ~7 \1 \0 ~1 H; r' D iterative();) c+ x9 {/ B0 j8 T1 t% I& O
switch(status) {% g1 ?$ h2 U2 w: t& e' v! U. S- p5 m
case 1:# o f7 z X x3 }
output();
) ^* i! w- b3 g- Y( h puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");
2 T- m9 @. r" ?' o# b- [) x. W0 }; u puts("\n按回车结束");0 g) F4 D5 `9 _% }8 C& k$ D
getchar();
" U5 r1 t' a- q+ \ exit(0);
3 M( B0 j6 ]' o case 0:% }. x* ]1 _6 A9 V
puts("\n\n原问题为无界解。\n");, L* G" h T$ K0 X
puts("\n按回车结束");
) Y+ ?# V% o* K2 D3 O8 g6 m% e getchar(); j" S# h$ H* j
exit(0);
6 Z) @6 x& ^3 _) X" ~ case -1:2 P- C' t. d, U6 _ J, a) k* b% P3 L
output();, m/ a# u, D& I
puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");/ O( B4 n( \9 |# [8 H3 e6 e
puts("\n按回车结束");8 x- ^0 E, p! K8 p4 P& Z
getchar();
: w" I# d7 x K! j* x ?& f1 i exit(0);9 g2 s _1 f6 r4 j7 ?
case -2:
% ^. a* U. {+ e+ b) q puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");4 l" ^# Y. x$ B
puts("\n按回车结束");: n$ Y3 S( `0 |" b: w8 C
getchar();: ~5 r4 \" D8 G& V& `
exit(0);
; f4 ?* v. r! ]4 M5 ^ M$ b }//switch- ^% e9 J7 }8 b1 ~' t1 @- l
}</P>
S8 j Z1 Q6 [ K) q' R. |< >void banner() {
5 X9 J) S1 K% L+ g& U printf("\t\t****************************************\n");1 K4 B5 U k5 N: b0 S
printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");
+ m) d* C: ]* Q2 b7 ~ printf("\t\t 作者:Thunder\n");
2 O' U! a8 W j) X7 Q$ P5 t printf("\t\t****************************************\n");) p6 b" X3 A+ J7 B8 r
printf("\n");. j; G( b( d; b% [" v
}</P>) s( j4 ^& S$ @
< >void show() { r/ n# T6 O' } X
//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示
, v) m8 ^$ [" D//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号0 v1 v* H$ r# H) p a3 [( m
int i,j,k;. {6 l5 I- {5 e: z- R$ C$ `" I
switch(step) {( L1 C1 ~3 H5 L1 j( e7 D
case 1:
% o& F6 }2 _ [( ~/ x printf("min z= ");+ ]0 P" ^( ]; m. V/ s
printf("x[%d]",arti[1]);8 L; D0 f! t V3 |9 V) K! }) h
for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);; {& G7 `, k5 T) @* c+ J
break;
) } a [3 _3 J8 r case 2:
, c2 [& M7 ^6 G$ [ printf("max z= ");
4 w3 X7 t$ D& n% D printf("%lg x[%d]",c[1],1);
. N# Q5 t; j! m" {/ r for(i=2;i<=num_x;i++) {
8 l3 _* `# j8 M8 j! O4 k3 w if(c==1) printf(" + x[%d]",i);+ r6 C J9 ~8 X! p
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
# `6 B- K8 b. I8 V8 ] else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);- p5 `% }7 h( j
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
4 S) ]1 }, f; w0 b# ]$ T0 b! c }- _" u M( v) P k9 `! J
break;
. J$ P. u6 N8 j. Z" x }</P>
R. ]- I( _9 h8 V+ Y0 E% `( r. i< > printf("\nst:\n");! }7 u- z/ b: U3 S: M- J) g4 A! U
for(i=1;i<=num_st;i++) {
( g+ r' E5 U0 W. F k=0;4 x' f" s: U* w# K0 O5 ~- S
for(j=1;j<=num_x;j++) { " B u9 I% f a) s0 E5 x* F5 Z
if(a[j]!=0) {
/ d) l. X2 z9 Y2 `( A if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);) @% c* t! f/ M: }
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
/ W% ?* m! K+ O) X+ p else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);) L* R8 g: k/ R j8 D3 Z: b
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j); S5 U9 B3 n- m5 X3 r( U
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
6 r% z% ]( ` i else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);& r0 \0 M( D; n. Q+ {
k=1;
: V( w& J( e4 F' H2 m$ f }
. \" |& {0 s2 \9 Q- p+ X5 x0 |6 x }2 w q8 D/ q2 k+ a( Z
printf(" == %lg\n",b); & P/ d6 s$ s( l+ F
}
; `0 q @( A; C6 K+ N, U; A printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);. m G6 ^* _( N* z& p' N8 Q# T. i& c
}</P>
5 e9 t" ~$ c& u6 f< >void exchange() {: h4 M# Y1 j# D! E K" ?5 _
int i; P1 P3 r. Q4 A1 x; F l, a
double temp[MAX];
' ]- `4 V! p5 I7 ]& Q% x for(i=1;i<=num_x;i++) {
( _* V4 U2 {) A" m/ ` temp=temp_c;$ R: ]7 N: j7 K
temp_c=c;3 F9 ^3 A' d: n7 x( y& w8 v; _) f
c=temp;
8 u0 Z3 h' O" j }9 P1 G* ]0 L4 O
}</P>( ?, C9 K, v C+ U$ J
< >void create() {: |! T$ b; D# r8 T$ N" ~4 ~
//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认
; M' U# {- ^' P+ S# m' B. {4 ` int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;* q) y9 O( N/ n- d2 G
char confirm;9 h @ H! G- v' p9 p: ~+ u4 u
+ i0 R, j; P( ?/ ]* E
while(1) {: f# G7 j! ?4 O! o2 Y. t
printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");- _( ]4 p9 Q+ g- a) i- |, x/ `# O
scanf("%d",&ma_mi);6 A' Y+ b1 o9 J. e' r" p: e
if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");
' x8 R2 m5 G, I3 h2 V6 e# Z) o. H( e else break;
- _4 g8 C5 r6 I# n3 \& e8 | }
q. X+ V: B( t9 P5 ]) Z 8 G: d; F+ w0 P% Z# e& N: D) t
while(1) {
) w/ R) D: o1 { printf("指定变量个数:");3 S+ r. G9 X' I0 ]) v' o
scanf("%d",&num_x);
: b: _& A" P- ^ q9 X/ i printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);! E* ~4 ?) V( A# z2 n
for(i=1;i<=num_x;i++) { 6 J% m9 p* H F9 l/ g' @2 z* `# }* h
printf("c%d=",i);
; n) h0 g( {8 O v2 C1 H scanf("%lf",&c);
% A+ q$ a0 H- B, W9 ? }
8 g6 |6 q9 u. Y9 E$ e4 S0 ? if(ma_mi==1) printf("max z= ");
1 e9 [" V5 l5 s& _ else printf("min z= ");. X( f# W" o* ?. {2 B& `
printf("%lg x[%d]",c[1],1);6 P' P( G1 Y0 D. h# C
for(i=2;i<=num_x;i++) {
; D' F9 N" Q$ }% w0 Y# q. L, r: | if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);) D+ |8 } |5 ~; d% I) |
else printf(" %lg x[%d]",c,i);5 v6 ]$ K) ^2 N3 L
}
3 [5 o- s/ H/ I1 R! a" i: ? printf("\n正确吗?:(y/n)");
. E5 b m# A* B getchar();9 C$ }4 E/ o9 l9 v" }9 m
confirm=getchar();
' r* y1 a' W `$ T% E if (confirm=='y') break;8 n# @1 u. ~7 w9 E
else if(confirm=='n') continue;
; r! G: N8 j6 ?+ h/ V( o3 b. j }</P>5 f0 R; Y1 a4 V- J" D0 S) Z
< > printf("输入约束方程组个数:");
! b& b) R5 y: n) M8 L4 [ scanf("%d",&num_st);+ i; A6 V8 I' g2 s" \+ [
for(i=1;i<=num_st;i++) {
+ V; i4 z7 Z9 ? printf("st.%d:\n",i);
0 D5 F5 F: J* ?9 i" N while(1) {+ P ^! N8 N/ F( ~
printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");
1 C" R, _% s1 }& E( j scanf("%d",&re_st);' G4 }) {% {4 t% k4 @4 w( [! O2 L
if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");
, B4 c8 P1 c) R, \ else break; C1 H$ G9 b% w
}- S; J& ?) Z4 ~( v! q K
printf("输入技术系数:\n");
& L7 R& V( S" m! } for(j=1;j<=num_x;j++) { : i* F' j. O P) }& J9 b
printf("a%d=",j);. K( \- b- v6 l# \2 p9 X
scanf("%lf",&a[j]);9 ?' @' A8 F, a4 \- |+ x4 _& z: i! [
} h) `0 z0 G8 T8 L
printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);! n& ^5 x+ Y( H* [2 m* [
scanf("%lf",&b);
6 T) w3 m/ h- k+ C4 O $ X. m0 p& N8 T6 V/ v/ m1 h
printf("st.%i:\n",i);3 f! j' d% N/ k9 {
printf("%lg x[%d]",a[1],1);
: Y9 d) |- y6 g% ` for(j=2;j<=num_x;j++) {! y4 [! b) K; [+ `6 }
if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
. ^8 \+ p& ^$ {7 ~, | else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);) ~* ~9 }( [, I! f6 ^* e
}
+ O9 K9 G% {# X switch(re_st) {
; D3 W. Q" I: H- ^ case 1: printf(" == %lg",b); break;
/ _1 U8 [( }0 r- g3 F case 2: printf(" >= %lg",b); break;- n' ^5 _$ h5 |& t" M) s
case 3: printf(" <= %lg",b); break;( R' t# ]3 d3 Y
}</P>7 _. w1 y4 W4 k3 W
< > while(1) {$ R `; r1 h; ]
printf("\n正确吗?(y/n)");; W( Z* s2 [# c9 m( a
getchar();6 O4 h& q* C1 X# ?: @4 w: B
confirm=getchar();2 \! ?4 N" l1 [/ K
if (confirm=='y') break;
6 r5 f& N5 p% |9 ]; f& f1 J x! l( U* q6 ` else if(confirm=='n') {i-=1; break;}
) G7 ?4 f& ^8 P$ g T9 o$ V }
) i4 |$ I( @* g5 y, j }</P>2 K/ g. ? E+ Q3 B2 z3 ]
< >//显示输入的方程组
; v% X1 j- W" v# ] printf("\n原问题为:\n\n");
% }: G: c2 _' }( s6 q' }3 | if(ma_mi==1) printf("max z= ");; L& p. w6 d% {
else printf("min z= ");
1 A3 {+ V1 W. R# Y printf("%lg x[%d]",c[1],1);0 C/ x6 u9 U, l" O1 w5 T2 s
for(i=2;i<=num_x;i++) {
% Y4 h( s& V" `. F! z if(c==1) printf(" + x[%d]",i);7 c- G1 q+ b* V0 K- o$ ~
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
$ B( k2 f- ~* V" f9 F0 u+ B else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);1 C/ t5 a3 c6 @% _
else printf(" %lg x[%d]",c,i);" ^4 m9 _8 \5 z# ~" O+ M2 p
}</P>
* G& j- M1 r4 O< > printf("\nst:\n");, ^1 ^9 O: P0 f6 q/ T+ Y1 n
for(i=1;i<=num_st;i++) {
8 e" m2 l' _/ M9 }0 e k=0;& s) i& b6 g2 `9 }8 j3 o
for(j=1;j<=num_x;j++) {
7 w" ^, A* k2 X4 N7 W! Q) s. F if(a[j]!=0) {4 R4 }: g* _) b( {! K8 f }1 W
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
( H( c- X _9 ? else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
' @" S( p# Q( ^$ \4 t) n4 h else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);0 y) i) F F+ w$ ]4 b
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
( o1 c" w* B- r8 Q" Q. Y else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);8 @$ w. `* _$ T, K
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);& {& D- i9 R+ V4 j0 b
k=1;6 f; p3 C# z$ w1 Q- g) Q( u. P
}
1 d. ~2 A6 G7 u5 \ N0 | }
5 {! |9 F) C! B switch(re_st) {7 {) O5 H5 v4 j# w n4 P. E, P* q3 |
case 1: 5 a! d3 }) q$ @/ d
printf(" == %lg\n",b);
; W) I! g! H' V* {. W8 ~) e break;
6 c1 p' _( B- O) T+ o7 B/ T case 2:
& j2 s0 \, {) W2 p. d3 u+ a printf(" >= %lg\n",b);
& ?2 K8 y+ d! P break;
& w" S5 O9 u0 \4 h8 f( h case 3:
0 \5 g4 Y9 P. \4 S# d. c printf(" <= %lg\n",b);
- k9 M# I; c: f break;
- ^- ]2 l" Z' v( x }* {8 I; s9 k. I6 T7 ^0 i
}
$ d3 c2 k' r+ M) M+ p" W printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>! f: e9 S" U; |. N" D
< > tnum_x=num_x;3 Z3 R r V* Z
for(i=1;i<=num_st;i++) {9 u& C/ V5 |! j( @+ ~& q
switch(re_st) {
/ J3 i! _- ` A6 _$ U/ z case 1:3 E: r& }( Z: w8 d; Q! r
case 3:
1 b4 W4 i1 X1 g" |0 T num_x+=1;
& Y4 U' k# E( t break;
1 W# d& E R! H) m! z2 s% U g case 2:
- H; B z1 ^0 d8 s num_x+=2;' B2 A1 g7 _) H
break;
2 E/ r+ v, q; A# ~* [6 i$ b }4 W4 w/ M* m3 H h
}</P>
# k: Y' q: L( A4 R( [8 N8 Z* P< >//化为标准形式
2 p- m; }7 V$ {8 M if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数
' d( D% D: D7 o' E, ?+ P for(i=1;i<=num_st;i++) {
, g1 @& Z' l5 x7 B1 A1 ~ i1 O switch(re_st) {
; h R- n' \! g6 X3 D9 X case 1:# ^' d1 \; {; X2 j: i: x
num_addv++;
& {( ?. P" I! n# l1 T num_ba++;: L0 a+ u( l* }& f5 T3 _; q6 `/ D
num_ar++;7 C! z/ B( N7 K
c[tnum_x+num_addv]=0; ' n! I. ]* |1 W2 Q9 B
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;8 W! v: t4 b# Q. _2 x+ }/ d) J
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) : Y& ?& S. M L5 S
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;' K p8 u4 u! Z9 E, j: h# d4 ?* r
else a[j]=0;
; S' A* |% B( i5 @" g. I8 z break;7 P& Y% U. l7 Q& s4 }8 n5 J+ k
case 2:
: u; p* {6 i' v0 K* s num_addv++;; w3 I7 \1 v k: J5 T: ?, l) {$ `
c[tnum_x+num_addv]=0;
+ y' f9 B1 S# X1 ]( X num_addv++;
- ^; n7 u, \2 S% R$ }: j- H num_ba++;
( {! ?% ^. B4 E+ D5 X3 ?8 w num_ar++;3 ~6 i7 V- A+ @, D
c[tnum_x+num_addv]=0; # @) _$ e4 J- c! |* z* D, V
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
7 t/ O1 G7 d! b* d" H$ L) J for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) ( N% Q9 t9 w. @; U( _. n
if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;
# W0 g$ N' u" g: N else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;; C/ F0 q6 [! H T
else a[j]=0;
' B1 Q" c2 ]! R1 t: Y9 Y6 Z! E- D3 r break;& Y: x1 O8 k1 ^ O) X- i3 u C* y
case 3:
6 `2 [# \3 [: b% k num_addv++;7 r- |5 i+ a5 d4 u1 f
num_ba++;
+ H# Z# C7 c5 m) l9 U4 }: m; C c[tnum_x+num_addv]=0;( B# P- c* e' X7 }( K; H, O3 p! l, T
base[num_ba]=tnum_x+num_addv;
5 U8 ]* I) n4 f for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
8 l# a) B* Y# | if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
& @2 ^$ p9 \* t8 R6 i3 v else a[j]=0;$ x$ o E- a, a
break;
* ~7 i, N. F. B/ f. c }//switch! P; t9 H' ^ U4 f1 A, e5 W
}//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>+ C7 i# m* s; @9 a
< >//显示标准化后的方程组- ]( m, Q5 U7 s( n }
printf("\n化为标准形式后:\n\n");
+ m5 K! Y, i+ f; i; g. n3 _ if(ma_mi==1) printf("max z= ");2 x. R0 p9 {' w- d7 V/ e0 k
else printf("max z'= ");" o: m f6 l% {1 x% E: s2 J
printf("%lg x[%d]",c[1],1);3 P+ J8 u# ]+ E d
for(i=2;i<=num_x;i++) {
; y$ m( m0 Z- E9 P4 H k=0;: I" V j3 j5 a4 v& W, w$ |9 B8 ?& d
for(j=1;j<=num_ar;j++)
4 u" U, ~5 a7 t) I2 M if(i==arti[j]) k=1;( x$ h& e0 r! T- J' I# ^
if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);
+ x5 [% ^/ f4 Q* ?4 L r; P* e else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);- ~* |5 V8 q" l9 L
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);. g9 k# t! w0 O/ |; n
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);/ J8 H' u4 T2 v' Q
else printf(" %lg x[%d]",c,i);1 W8 i% o4 z) e3 |7 f0 ^5 U! o. p. a: g. K
}</P>+ L" g- \% d; ]! Z, V. m, h3 y
< > printf("\nst:\n");: A" t& j. G+ a3 ]: {7 G& W% i
for(i=1;i<=num_st;i++) {
( k# B! {2 @4 [2 p: z4 D4 { k=0;" _6 V/ V5 [3 W! V9 d
for(j=1;j<=num_x;j++) {- @+ o% `" D# R/ B: q
if(a[j]!=0) {
% M& g$ ~! l' P+ U8 t" B( G if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);' H. t5 o7 I7 f( e5 y- J
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);, w$ o3 Z- Y+ q- [
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);% F- d; x9 a, I T
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);3 g# W+ w: ^, \8 F+ n% H
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
. m: X) z% K3 e else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);6 c M* i: @* b D) C' L
k=1;
( S* e) b2 V& V& [. ]( @, K5 z# f0 I) _ }
3 r; A, q: \* J' {4 h! p6 z3 O6 p }
/ v) @3 A+ q' Z: S% m' ` printf(" == %lg\n",b);
+ k( h0 d0 Y7 L/ D, J3 H2 K" j7 N/ ~ ~ }
2 |( W" Z+ L, U9 z- B printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);6 H& \% W* U% H! S. ~/ n |
}</P>
8 o: I! ?' O% ]; x< >void iterative() {, U) f% r! K! B; p" u x
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
% k8 d- h: t, j; M1 O int base_elem;
: Y/ i1 F& P( q* _6 e% M6 | int base_out,base_in;" _3 \6 @' j0 G6 Y( V/ o/ N' W h4 K6 `
double sigma[MAX],temp;5 t" }7 X& V0 M/ W& p8 `" h( R% R
double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>
8 I9 r3 t' j* ~" ?- A u' k c2 P6 F* [< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop); 4 B4 v0 D# ~9 A @; W* ?
for(i=1;i<=num_st;i++) {( O6 `$ g; r( R E* r$ e
printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);
7 O$ @! D- J: U printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>
; q7 G; W9 }- q$ t) H, D6 S, A< > switch(step) {' t" J, }" Y% F& |+ r4 i* c, ]
case 1:, N. j8 A$ ?/ {+ B$ {
for(j=1;j<=num_x;j++)
; D" e- t! _& O! c* Q0 g/ t {
; R. f& ?+ u0 R$ ~ printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
) h5 P" v o5 t. [4 @# F }
, w; W* C, ~) v& f, T printf("\n");5 v5 b: W2 U& V
break;
5 k( I) u0 M8 s( O- M case 2:
0 V S2 N7 M0 I/ }* S7 V for(j=1;j<=num_x;j++) {
. a3 w0 {3 T3 |. G, @5 S k_a=0;/ [2 w1 V) S& P" R1 r# b* A0 U
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;
- S* R5 \' s4 j if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
0 {( w: w0 A# z0 S8 `+ ~. _ }
0 K. L8 B5 a3 ?5 e6 z printf("\n");
) I9 i4 F J D( Z break;
K* b' q% Q- N1 k }
1 [ T' J8 T, n5 d' A9 h }
: T% A5 c& _# a. B( [. j5 ]0 ]+ D//求检验数sigma9 o8 S8 t) b: n* D
for(i=1;i<=num_x;i++) {3 r( N( p+ A; I5 \
sigma=c;
( ~7 f. j5 q; u9 z% N8 o: ~ for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j]; y5 P! N1 W, e' l4 d7 O
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;. O! D/ K: k9 H, ^+ T, T
switch(step) {
" ?$ T+ o$ n/ r6 B case 1:3 Z" R4 e+ L5 P. m* o6 Z
printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);# v5 Z F; s1 O9 I$ L1 G% T5 H3 G0 z
break;, v B" ]; b+ Q; r+ F) K0 A' P$ F
case 2:
2 c# p0 k9 P' T: K0 y k_a=0;$ M4 l9 M/ s, S
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;% ?. G+ o ]* t6 V0 |
if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
8 ]( x+ Y& ?4 Y0 V8 p/ { break;
; |- M9 V N$ @8 B8 I* p9 \ }
- z2 O5 y0 _: Y+ @ }0 @: i' f- F( k$ X; O" `3 U: S
putchar('\n');% {3 p5 C* L5 H0 L/ N! J# H
//检验检验数sigma是否全小于等于0
% F; D3 j. c6 q: L% |. J k=0;0 I6 y' Z; b/ V* w2 W
for(i=1;i<=num_x;i++) {
4 W& ~) f1 i- |- w& N' m# k4 ? if(sigma>0)
, a& S4 y V2 ^* T) a k=1;
8 @' t9 i; R5 C4 p, M }/ X+ W u+ u$ v1 U
if(k==0) {" H$ g4 h6 p+ q# }/ V8 }
//sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解: ^0 y: ^6 l' g y' |
for(i=1;i<=num_x;i++) {
# e$ ^4 B( z7 |) a! v k_f=k_a=0;1 j% g \' U" S
for(j=1;j<=num_ar;j++)5 u0 H" E# ~6 M" D* N6 E
if(i==arti[j]) k_a=1;
7 ]& _& H! j8 E: x if(sigma==0&&k_a!=1) {
1 j9 O6 u- m7 p* o for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;
! m8 A- d& o, U- n( m M: h if(k_f==0) {status=-1; return;}% B0 s x3 m: i. c2 r& `5 {
}$ X g/ V( n/ ^; u' b0 W
}
9 p$ E- {5 c ?* r status=1; ( v! _* N* d. A6 C* K; v, _
return;+ r: @4 u& L& A! F# X2 m
}4 k& V5 l! f( j7 O! A' M8 e5 H3 P
//检查是否为无界解8 x5 }* f$ R0 [- {3 r
for(i=1;i<=num_x;i++) { ; Q; K! ^6 b% Q; g
k_f=0;) i8 x3 U1 s$ d- E
if(sigma>0) {8 ?) _- S: w# f; {
for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;
r5 r: x% I2 w6 k/ r if(k_f!=1) {status=0; return;}$ ]0 v, c% A+ ]! \
}/ J8 U# b% Z; b" @' N9 K) a. K6 T3 j
}</P>
. G0 o" z, Q- g; s, w) O0 e< >//确定换入变量/ H/ ~/ b* P3 g* }# l
for(i=1;i<=num_x;i++) {
& m- _6 _+ D9 ^- N' @4 S9 B; X k=0;
! I9 ]9 G, `% @7 V for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
( I2 i) i0 h; f: p2 C8 d if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;
1 _/ j1 h* R" x. {, k4 b1 q }//temp赋初值
5 G4 Z, a6 M/ p% X+ v1 g for(i=1;i<=num_x;i++) {: o1 m& D2 [5 B$ P1 T1 F
k=0;
( L$ d3 e- g9 p for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
+ L# `# m9 y# A; T1 [1 v if(k==0)& ]% x. a. O+ Q+ r0 d, k
if(sigma>temp&&sigma>0) {; m+ U% _/ r0 h8 g: M1 Z
base_in=i;
& @% J( a6 X# o" x: K0 a5 Q% |$ H- T temp=sigma;
9 Q$ M$ ? r4 L- i/ O$ K( K {4 Z }* C# P9 D6 R" Z
}</P>
$ [, L- d0 G! T/ e& P4 n1 J< >//确定换出变量1 ^6 Q, ~1 _* {4 b9 Y7 j! k
for(i=1;i<=num_st;i++)
+ k5 z: P& B2 G7 B2 g0 A if(a[base_in]>0) {8 x( R% ]/ l" k0 x6 W( L
temp=b/a[base_in]+1;
; | R2 i+ }9 n9 f2 i% y2 r6 } break;
5 c9 P8 B$ O. V& Z! P5 n% D }//temp赋初值
) ~; y# c- T* O$ ?3 x2 ?5 ?" D for(i=1;i<=num_st;i++) {
: h, ]+ O! i; \+ R- x. L if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {. n* ^% o) W2 E
for(j=1;j<=num_ar;j++)
6 S9 w+ W6 \# Y if(base==arti[j]) { 0 \4 r+ c( q6 e4 m8 u6 {
base_out=base;* T& ?+ q3 K5 v# A7 n! W4 [# U, \3 x" H8 d
base_elem=i;
( _$ ^2 Z! [9 | temp=b/a[base_in];
3 M! C7 y' [: p$ v* L break;
/ i% R) F4 e+ {' e }
- G- o* Z9 }5 z. b( A' e; z }//人工变量优先换出
V% w+ R# S8 ]: U l if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {* X1 M) v% B {$ c! A9 g
base_out=base;# B, r) L4 D/ k* K% a( f
base_elem=i;7 S3 E! Q, r I3 e( p
temp=b/a[base_in];
( Z! |" T( e$ z# y5 {5 H# ` }8 r+ }/ w5 N/ }3 \( S/ Q/ U: t2 D, `
}</P>- o8 @0 L5 a. A
< > printf(" 基变量:");$ F9 ?) Y! E- V
for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);0 E+ I9 X( @+ w& z6 y
printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);
4 ]& d# H7 h8 X+ }. i4 m6 \//基变量变换,进行新方程初始化后迭代
3 Y0 Q2 Z+ o( H' {# I" }- r for(i=1;i<=num_st;i++) {
. y( K0 ]% r6 `. I: z if(base==base_out) base=base_in;8 ]: h W7 V" v! m
}
; p! j' F: v% m: b# m* M: B//初始化主元素行系数- c& y5 ]& T0 h8 y, T" v! g
value_be=a[base_elem][base_in];. z& v) P6 }8 K0 c8 s, C6 D3 A
b[base_elem]/=value_be;
$ e o0 `. {. W5 C% Y, H4 N' { for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P># T6 U7 d5 I4 x
< > for(i=1;i<=num_st;i++) {
: S& J. E7 i& A& z if(i!=base_elem) {
2 k. m+ v# [* u% w2 I# `- z* | b-=b[base_elem]*a[base_in];
" {7 w* I# |: r" } E value_be=a[base_in];
- x$ R0 F3 b3 {" i+ i; r for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;
, R3 Y0 d4 i( m7 g% m' d }
& G3 |5 H) T: a) N" s7 U7 t* _2 M }
$ i4 Z+ U, z5 f, y! ]0 t4 D' p stop++;0 K1 x3 F; O# }8 }: O2 [
if(stop>STP) {status=-2; return;}8 X1 Z2 ~$ y7 Z G7 J$ w
iterative();* j9 O" r- Q0 y3 d1 r
}</P>+ e& C& _) t' r, V( g
< >void output() {7 J. i4 D0 c/ C& x& l; N
int i,j;2 v1 e; f% A1 l1 K
double X[MAX];
- }: A0 u1 G3 N6 I4 I- G l# [ printf("\n结果如下:\n");4 b, v" b" Q3 v/ F0 {7 B1 ~
printf("\nX=(");
) w( F% H X2 r for(i=1;i<=num_x;i++) {
' a# S9 n1 R# C. ~/ Y( Y for(j=1;j<=num_st;j++)
t5 d! \* i ?% z* \5 } if(i==base[j]) {X=b[j];break;}
# T& S5 I# t) n3 E, [ else X=0;' K. B5 b8 }, I* M; G1 q5 D" d$ F
printf("%lg ",X);* T2 d. S( s3 k
}" ~% c: Y; K0 z. }' b ~" s
printf(")");0 f5 @& b5 C$ F% M
for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;3 v: I" h8 c& o. Z& |! F, Z+ f4 P
if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);
7 \5 I' f1 {) r: n ^! y& [* i9 [ else printf("\nMin z= %lf\n",-max);# Q- F8 g" s6 T0 t _% e
}</P> |
|