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单纯形算法程序

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发表于 2005-4-18 21:45 |只看该作者 |倒序浏览
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单纯形法程序,在VC++6.0 下测试通过! . b' |0 V t/ f0 J' `+ M+ Y 5 o6 J! y; _2 S0 R% v8 h1 k, {0 H3 V# ?4 y* r" v9 v

#include<iostream.h> * S) W0 S* o6 s1 c/ L' m/ [( L" M#include<math.h>. y, m/ u9 d3 |: J1 I5 ] float matrix[100][100],x[100]; . V" G: B3 }5 N- ~int a[100]; * e8 E5 }* x" i5 O! Cint m,n,s,type; 2 T8 D/ L8 G' S' o9 N8 Cint indexe,indexl,indexg;) T2 l# r5 W0 C% A( t /////////////////////////////////! Z: k8 G, P) e: V! F void jckxj()//基础可行解. y3 e' N/ e% F6 B) O9 b { 0 A- {: A% i. {2 h/ \ int i,j; T9 x i0 i9 G for(i=0;i<n;i++) , }8 N1 J. _1 a! u; A for(j=0;j<s;j++) ; G4 w, q( k4 \ if(matrix[j]==1&&a[j]==1), t% l2 f5 X9 F& f i% ? { - L$ F5 G- W0 a4 e5 P9 t1 a5 N x[j]=matrix;, Q- o3 a% n+ Q j=s; 8 q6 d, O( @1 [1 G }$ [2 n; x% ~- c8 v2 @. _ for(i=0;i<s;i++)( A! R3 O5 j6 e if(a==0)x=0;+ s/ i5 o: }: U# z }

S3 l* U& p8 ]; n, Q

int rj()//基解矩阵 2 k& {* c7 f% O{ L5 S, p" O+ G* f int i; / |" T( A/ y6 O; e+ f! t# b4 C1 R for(i=0;i<s;i++) / z$ }& ^4 N& r8 ]- W' l( g if(fabs(matrix[n])>=0.000001) & \8 o9 S" e y: R if(matrix[n]<0)return 0; . M, Q, y% I$ @5 ]% E return 1; 7 Y' O. |' W6 ^. _ A/ M( V} + Y: H5 `* V5 t( I7 }5 y5 Nint Min()//求最小的 9 p: d- s9 ]' X: O2 k{ . C; B: u) N# S# T int i,temp=0; + e) A I p2 v float min=matrix[n][0];- F+ m4 t1 i% W9 Y; f for(i=1;i<s;i++) ' @6 `9 F2 ^9 d" _1 k$ f( i0 B if(min>matrix[n]), Z9 N; {6 C. ^7 D: X6 }' ^ {6 O# i! r; V! o* d min=matrix[n]; # K! b5 \) f9 r# P6 X temp=i;) j# |/ p! T3 d9 k0 { } . Y! @7 U S6 o/ d6 t* e return temp;1 c9 v& u: u3 B j) o* Z } ( B3 Z1 e. ~; T% e! `% M///////////////////////////////// $ V# ?* V9 }; z: T7 uvoid JustArtificial()//人工变量6 d/ L8 U, S! ]( ~( [: e {; {+ |! ?0 c. V6 ] int i; 4 }& }9 u) W: n. v. k for(i=m+indexe+indexl;i<s;i++)9 z+ V6 N$ ?# E if(fabs(x)>=0.000001)+ _2 |# P! ~% Z; r* D; _: T( K {% R* a, |% Y) O- `9 D* e cout<<"NO Answer\n"; & f- |8 r, Q8 @) [* z- `& o return; 4 d) f( q1 @5 c4 D w/ ^2 Z% R }4 g/ Y" j- F7 m5 I4 s4 I3 ? } - K5 a, x7 P+ o/////////////////////: c4 v4 y Y, \! N+ v int Check(int in)//检验 8 ~) p9 Z0 Z0 s9 K{- M ~0 s: Q7 {$ W int i;% {: B2 ]+ s3 ], K0 ^ float maxl=-1; + Q% N [5 L/ _8 ]3 } for(i=0;i<n;i++)* e) Y6 N" x+ B& p" V( M if(fabs(matrix[in])>=0.000001&&maxl<matrix/matrix[in]) : z4 d U' p, z1 n4 j9 G+ I( \ maxl=matrix/matrix[in]; 5 K8 h6 s+ ]6 [/ l if(maxl<0) ( y; D! N, o* u+ V! F return 1;9 N$ ?& B+ O+ P, ]* m! Q return 0; $ C* t( j# k& ~+ ?, }}0 G: X, C4 A& `4 h6 j int SearchOut(int *temp,int in)//出基变量( d. k; V6 Q d. p7 m { , d% Z" @: \9 N1 s int i; 8 m% q' Q2 `( v2 x float min=10000; l, Q# d ^- e9 I/ a for(i=0;i<n;i++)" h6 K8 A6 a6 X8 Y! S9 H; M if(fabs(matrix[in])>=0.000001&&(matrix/matrix[in]>=0) % L n5 F# B" w1 y &&min>matrix/matrix[in]) 7 o) s$ v4 h; A { - {: j2 e( m- X. l* J- O, _" g min=matrix/matrix[in];; I: [5 c% O0 p3 J *temp=i;& _, }3 }6 {+ ~! \, h }+ i$ s, a% D S2 x) Z$ i# i d* L for(i=0;i<s;i++), |$ W' y& @6 d: T8 f" Q if(a=1&&matrix[*temp]==1) % C/ H; W2 ^0 h' f( U: p return i;4 T# T8 y3 d6 i5 {' X5 Q( P/ I$ U }/ n1 Q. h7 c4 N. R9 x4 g4 Q ///////////////////////////////// ; d5 q" o/ @" x* l, pvoid Mto(int in,int temp) ( Q& d6 F4 U# ]: C( v- G1 l7 |{ 3 U+ j( o$ z- D1 I' t* M& | int i; ! M8 d* g3 O' ~/ j$ u2 { for(i=0;i<=s;i++); Q3 C- O' T$ W. t K if(i!=in) 0 V% N& i6 B' V+ M* k6 {0 | matrix[temp]=matrix[temp]/matrix[temp][in];: e2 O5 p1 j7 W& _' i2 ^4 R( R matrix[temp][in]=1;$ ^0 }! T0 ?1 T& j }8 o1 r9 V+ P3 q% W: u6 b F ///////////////////////////// # g6 Y5 x) r5 x, x6 u: [void Be(int temp,int in)//初等变换 5 |% l- S$ A. g5 ?( p7 ?) t: r{9 w/ Y+ E- ]/ X h1 G8 d) r int i,j;+ ` \- Z; p# X3 T" W float c; 8 }: C h6 N& f" a" q: L; ~ for(i=0;i<=n;i++)3 R2 u2 `; O3 n( y3 _9 d { 4 }+ _# R* D/ c" _) K# J/ j c=matrix[in]/matrix[temp][in];% i2 Y! ?/ o0 q1 F if(i!=temp) 6 B$ K/ D; {7 o/ i. F p for(j=0;j<=s;j++)2 w3 g6 h3 B& \5 l7 E3 W$ c; B matrix[j]=matrix[j]-matrix[temp][j]*c;; _2 F, w$ O h) t: ?) Q } . b/ i" m$ Y+ B( J$ J) ^. Z8 {9 ^} / ^0 Q# R: ^: \! ]; q6 g////////////////////////// - ]8 C" X. T# I! ^, h$ yvoid Achange(int in,int out)//出基入基转换% }7 ]1 P. z0 B/ m { # L" x9 M, j- I3 e int temp=a[in]; 7 m$ a2 A: Q4 O7 X; _2 D a[in]=a[out]; 3 P' L$ I/ @4 u6 e" g a[out]=temp;; d% n) p. Z( I- h/ \( Y4 E }! N" P! j( r1 e( G. Y u //////////////////////// 9 h1 y4 g& k+ c+ ?- Lvoid Print()' Z6 j" \2 H5 W { l5 `8 [- @4 m& p! t int i,j,k,temp=0;- K' ~4 q: o9 T2 F2 w# c) [1 b for(i=0;i<n;i++)- S) d( T6 s: J5 y7 f6 `, N { : q& r3 F" K/ F for(k=temp;k<s;k++)! n d+ ?: v. n% P* P0 @8 ] if(a[k]==1)3 {' p, u5 N" }; B& |6 c { : O$ i3 W# b2 C+ \$ r cout<<k; ' z4 R; y2 Z; b. T3 Q temp=k+1;) ] l# _+ K# A* Q' M" g k=s; 4 v9 }& ?1 V" X. R& i6 V }/ _1 _. s( `3 d5 u% e for(j=0;j<=s;j++)( R& f+ T7 `2 e cout<<matrix[j];- G2 K/ Q& |1 k7 T% a# F cout<<"\n";) F9 J& ?: G/ @4 W6 W- N. z } ( J! P9 M% Q2 e( n" y5 T6 D- Z cout<<"Rj";" ^ n( T+ V" H9 K for(j=0;j<=s;j++)7 S4 c5 l/ C% ^ cout<<matrix[n][j]; 9 V' j8 \2 A$ s1 ]* b cout<<"\n";7 f+ R6 X: p/ g# O } ' }0 j4 _1 }) q* c- `5 N9 s: ^( M////////////////////////- M, @" \* [$ I2 f# V# I/ y2 Y void InitPrint()7 ]0 M/ R$ P" S3 i$ j, e: [% @ n9 [ {! b7 t: `8 G3 _ int i;& E D2 n. ^1 q3 c2 M cout<<"X";! p1 r4 U8 ^- E } for(i=0;i<s;i++) 3 C$ [# f# ]' W& M cout<<i; . X% X; `) i$ {# ]1 M' s# J cout<<"b\n";" x) ]* Q6 g7 p/ \; q; ?8 u cout<<" ";; A& C" i4 t/ n7 ?$ C cout<<"\n"; # i) a4 g/ I0 b} % S$ h+ t5 a" V5 ]( m- }////////////////// g* _8 W, e$ D/ D) N7 m9 yvoid Result()$ I0 M {; ^5 X0 u, p7 h. \7 d { * F# l$ b- e; V, B& j1 y# V int i; ; D5 q& F: l4 M Z7 m0 l6 E+ ` cout<<"("; ( B$ D1 ^4 i# Y W for(i=0;i<s;i++)$ w- e8 m0 _+ F; W) q# p cout<<x; , |# h" t0 Z3 q2 h3 V5 M+ G cout<<")"; $ M8 f' z4 H2 I# R# P, P. o8 w if(type==1)& d/ g( u) C) d1 X' n cout<<"Zmax="<<matrix[n];6 i& t! i# A7 W; i/ u6 h" ~ else cout<<"Zmin="<<matrix[n];3 I; `+ S7 w+ b" `+ ^7 H }1 Q1 `( E. j* |0 T ////////////////////// # L+ ^6 e6 E3 O5 Xvoid PrintResult()% e8 ?- e: r! r! z* h( a7 k' E) X {2 K. c1 h6 g n5 i. i# s. s if(type==0) ?( K& P( E! u) `$ U cout<<"the Minimal:"<<matrix[n]; 3 N% t3 {7 M1 v/ _7 b" D else cout<<"theMaximum:"<<matrix[n]; ! Y6 p4 W) {$ I8 S3 p" z- g} $ q' N) I0 w U//////////////////////////////// / U- m6 {1 j; _# r7 S, Qvoid Merge(float nget[][100],float nlet[][100],float net[][100],float b[])//合并! f7 U6 X9 A; |" V+ Z { / r* w0 Z: m d9 e% k int i,j; * s0 r* l/ j3 F+ C4 u# @ for(i=0;i<n;i++) + U/ M: X, K O {- m' p$ G, k6 v. u' h/ M! Z for(j=m;j<m+indexe;j++) - v" J7 N- x- L5 M if(nget[j-m]!=-1)matrix[j]=0; ' ]4 S2 E. i& a0 }" G Y else matrix[j]=-1;( f1 H1 T' l. O4 R1 Y- { for(j=m+indexe;j<m+indexe+indexl;j++) \1 L9 D0 f# D! |" N9 Y* W7 s' A if(nlet[j-m-indexe]!=1)matrix[j]=0;% [9 d0 w K4 n. }$ i$ H# V# Y2 ?. N else matrix[j]=1;5 G, g2 j3 E! [( k- r for(j=m+indexe+indexl;j<s;j++)2 R5 v! @+ M% D6 Y if(net[j-m-indexe-indexl]!=1)matrix[j]=0;5 m1 w; T1 [9 O( y$ G else matrix[j]=1; 7 p1 y) C# h: R+ F3 F9 R: [ } . q" X6 O( Z: W$ l6 t, l for(i=m;i<m+indexe+indexl;i++) 1 W2 G4 D* w( F& ^7 r0 }9 ] matrix[n]=0;, t& f% v' o( G& t4 s8 v+ x for(i=m+indexe+indexl;i<s;i++)3 Y. J% ?% Q0 U0 N- u matrix[n]=100; ' V: ^2 h, ?' l3 } matrix[n]=0;+ @; b% R+ E' @& K8 @1 M }

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/////////////////////////// 3 v. o% J& p0 Z# ]void ProcessA()//初始a[]+ G5 e w& j3 F% F { 2 X2 ~; o5 K( u! b5 m int i; ( a7 T6 P# m2 P for(i=0;i<m+indexe;i++) 9 J% R$ d( q1 a* _& }) ~ a=0;6 U( d, Q7 j" j0 a; V7 { for(i=m+indexe;i<s;i++)) J; }7 L! C, y% h1 q2 N6 ^ a=1;1 }4 _( w- S" d; ?8 Q }

+ }5 F, t, T6 i, i }/ N0 s" o- L

//////////////////////////////// 9 C& C' d1 p: {3 J* kvoid Input(float b[],int code[]) $ k0 h# ~7 L# `' C: L. H4 i{ : O- O( N, B& [" X int i=0;int j=0; - x; j1 Z; x2 h5 p, ` cout<<"The equator variable and Restrictor\n";* b; O8 {* g) u d cin>>m>>n; 1 A: h0 b6 c+ V- T5 s for(i=0;i<n;i++) # C8 c' v2 M p {1 a+ R8 _( q+ c- C: R7 L cout<<"Inputb[] and Restrictor code0:<=1 1:= 2:>=\n";( b% a# o4 p. ?5 \+ c cin>>b>>code;2 v; I& z5 |8 Y4 c$ r6 g0 n cout<<"The 系数 \n"; + T& a# { J, f y$ p. F2 l! T for(i=0;j<m;j++) - [5 Y: [5 W# ~& c2 I* M' \ cin>>matrix[j];" t$ Z; ^" _1 q } ( X/ G- V9 E3 H8 Q$ E ? cout<<"the type 0:Min 1:max\n"; 8 ], T! H) @, b9 l6 {! J do{; l) s8 T. q) J% B6 }7 ^% P cin>>type; 6 Q& O' i8 i2 x2 x if(type!=0&&type!=1) 1 ~5 G* v( G# @9 _+ k* W" K cout<<"error,ReInput!\n";2 J* P4 t' U7 t' Z }while(type!=0&&type!=1); ! e& D: X6 r" P7 w- ~ cout<<"the Z\n"; & C# e, W5 W( I$ F- l for(i=0;i<m;i++) [' |4 E$ w5 o- ? cin>>matrix[n]; * P& K) `4 G+ p: ^& B if(type==1)& j7 W% Q% S; a# a for(i=0;i<m;i++) $ C& a; O7 O+ L. r matrix[n]=-matrix[n];9 c6 G% r0 N" k! w+ U8 T- t. C }

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( y2 I, w. `5 z" e' C8 P ////////////////// 0 f) i. E# R' O- W3 pvoid Xartificial()//消去人工变量9 |2 P9 f0 T1 Q4 ` { 1 F9 _) x6 w2 p2 e int i,j,k;; B8 y$ m$ t3 u" f( J8 M if(indexg!=0) d1 u/ C2 ]7 j+ q {0 |( o& U) [4 d2 l for(i=m+indexe+indexl;i<s;i++)+ M0 |1 c/ l) }) e) S) n7 I {- R, B$ ]) [3 X- E, h* G4 H for(j=0;j<n;j++) ! b1 y) [% ~1 J3 p if(matrix[j]==1)! ]9 O4 n( N. ]! _8 } { / J( K& k1 U2 F- l4 o% \1 x* g for(k=0;k<=s;k++)5 z( C A, g) ^& O" _9 S matrix[n][k]=matrix[n][k]-matrix[j][k]*100; s8 Q, F% V$ g j=n; $ O. j2 L' U H; C4 o1 B }; N/ V& [' \+ K3 R) y7 d8 T } $ t3 y" j7 L% L7 G }! [7 F" C) `$ A: I$ N. {: j }

% t! t u7 S% D+ a& \

////////////////////////////////////////////////6 _( \: E3 k- d: N$ | void Process(float c[][100],int row,int vol) % K; b5 v, c% B% S, m) q! G9 D1 Q4 B{ 0 Z& T2 F+ L2 ^7 X9 [7 u int i; ) y( }3 K& C7 N% z2 ?* _ for(i=0;i<n;i++) 9 R$ k7 u" d' X" `% u" `# o if(i!=row)c[vol]=0;) x0 k* c% w! M2 l) M }7 t5 W" H5 E0 ^+ `! F0 |! `- e //////////////////////5 \8 _" L( c5 s$ f$ \9 C {* i void Start(float b[],int code[]) . Y1 p# S! r/ {{ : h# I5 r }4 i+ Y int i;, w2 g: r0 }. z% ]' p0 N float nget[100][100],nlet[100][100],net[100][100]; & ?( t6 G2 u! e$ o# {; ]7 n indexe=indexl=indexg=0; + Z' o1 ?" k3 T9 l* ?5 v for(i=0;i<n;i++) " Y) @8 Y: Z1 z' \& O { 5 Z5 s! J- t0 f" M$ n# K0 R if(code==0){nlet[indexl++]=1rocess(nlet,i,indexl-1);} ' O) i$ @% j) b: _% i+ z; g9 J3 p if(code==1){net[indexl++]=1rocess(net,i,indexg-1);} 0 A+ r( Y% q1 q if(code==2){ ) y0 Q* U4 z0 d4 `3 \* m net[indexg++]=1;1 m7 K+ c; x/ D& H nget[indexe++]=-1; & c9 l' H5 T0 f7 s. \0 v8 y9 q Process(net,i,indexg-1)rocess(nlet,i,indexe-1); 8 H( w7 Z' k7 t. T3 o } % r( f( B6 }9 J: U6 J" w3 A1 f6 j- b: F9 { }) c3 E9 R G6 D/ m s=indexe+indexl+indexg+m;* h. T( h# l! [" \7 Z# I3 L, i Merge(nget,nlet,net,b); : _) Z6 D" H* G2 P& ]7 e7 Q7 l ProcessA(); ~1 w0 U: d4 A0 a InitPrint();3 z8 p% w# U! r" K Xartificial(); " X; q! W( M% K4 o9 u+ K" W}

" i0 L* Y- I7 u& R3 w1 H( X' [; x/ j

void Simplix()//单纯形法6 i1 i7 G& E$ m3 ~2 h% C { : S5 d, D! p( A0 S! D int in,out,temp=0; & ?6 W9 l" c; P" h while(1) . M2 e8 X. p) O8 J {: V" `: e7 x9 L V jckxj(); 4 n- k* U( m" A; Y+ e5 {* H Print();* o( J& N8 r4 O Result(); $ p- U. ?. X8 n* ?1 o if(!rj()) in=Min();* J0 ^: R1 D, n* r else{" y: ?: n' J4 X if(indexg!=0) 1 d" B( Z% n2 K# n# s6 H- F8 N JustArtificial(); % v0 d# T1 f l PrintResult();" l* D" M4 A% D6 \. k return;7 C2 X8 v0 P( C, i( M7 y2 m } : F4 H0 L7 P9 i& \% r5 b _ if(Check(in)) : Q# o- @" y3 \+ |3 X {9 @ \& t+ g1 X2 |( n cout<<"No Delimition\n";0 N, d2 ]* N7 s" N" f0 y7 V return;7 w; @+ g1 \0 Q8 }( A+ E } 3 z# W6 Z- \1 H* T. P6 M out=SearchOut(&temp,in);3 ^: L! ~1 V3 M4 j# R( j; v Mto(in,temp);* }9 J& z6 Z& g5 C* R) i Be(temp,in); t3 \! L: X% R( @5 T Achange(in,out);# l; E+ ?$ _. F6 J; ^! S" {7 } } % |& @5 e1 z2 w% ^- K3 n0 v}

, n2 f0 }$ m$ x( A4 I4 c

void main()7 k+ n. @6 I0 \4 y% S w' [ { 3 i* p, Y) U6 O u1 k- p/ u- w& H int code[100];//输入符号标记2 K' s$ }# H+ |4 \! ?: U float b[100]; 0 _! o$ g/ ?$ E3 S Input(b,code);//初始化& z! a# b: _% p9 G# m( L Start(b,code);//标准化行- A& e& u& S1 ~$ J Simplix(); 8 s) z+ i& x1 ~8 |1 a) j3 ?2 G} : z0 l7 X& k6 Z$ ^$ S- F

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