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< >/*************************************************************************
& o, e; a& b# [& M5 G 单纯型法解线性规划问题(两阶段法) 6 ^) d0 r! X3 K1 R
* q# l# H8 A: U' f# l8 n% e( i 编程环境:VC++6.0
; B9 P2 e* R- F: G* D9 x 方程组输入说明:* E8 ?, o: ]# r1 p& }+ K. Z" t
变量非负,按提示输入相关参数。) M7 l# v8 i( F, k
*************************************************************************/
/ a ?8 U# e1 U* t/ m#include <stdio.h>
* E0 }) t3 i9 x' q+ C: ^0 [#include <stdlib.h>' t* c& l4 T1 v! \& E4 l
#define MAX 100
, w9 ?, x7 ? H" G. _#define STP 100</P>
8 \2 s3 ^/ l2 d& }2 L9 {! O" F$ W< >int stop=1; //迭代记数变量& E6 p* x8 s. I/ h; K9 `% [( V
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
: a3 R% b- p1 _5 J( f. |int step=1; //目前阶段</P>
+ k# N/ p* z N< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数
5 \ O. ] a) o6 H. [int num_x; //变量个数
+ D( L# d, k: ^" M5 `* n5 N8 Oint num_st; //约束方程数
4 \: k& E, V; rint num_ar=0; //人工变量个数
! X8 e9 |% W6 S$ n0 ^! \( ]( tint arti[MAX]; //人工变量下标& m/ k- }% Y/ _& Y" O
int base[MAX]; //基变量下标4 R0 H& o) H5 |4 W+ s; ?8 H
int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>
2 Q) P9 w4 d. b+ y. Y< >void create(); //建立方程组9 \/ I$ ]2 @6 \0 M; ` Q
void iterative(); //单纯型法迭代/ C+ J4 J& E8 e6 k! y; [- H
void output(); //输出结果
( `; B& P$ [, Z! Z/ uvoid banner(); //打印程序标题
+ P- F7 c# m+ n; A5 k# Ivoid exchange(); //交换两阶段价值系数
. `' [% c- z% U4 n; C4 t) cvoid show(); //输出方程组</P>+ B; W* i2 C; G! H; i
< >void main() {) `) G6 \/ A) b: E; U
int i,j,k;
6 g& ?' `( a3 @9 t* S1 w# A2 e banner();
- O" g/ P* P4 Z create();' D8 n, ?- E* J h3 q
//保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数
# p( c O3 ]# n5 i for(i=1;i<=num_x;i++) {
# j9 {! F! X( |+ _ k=0;' [" g) y p% N) U4 [" u
for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;4 [* Q! J; G# t+ b2 U
if(k==1) temp_c=-1;
" _; f% s9 P G7 V5 O& `' U else temp_c=0;; e1 J5 D' I8 I* P# W
}
: h* ^5 q$ Y' A- x6 ?0 [ exchange(c,temp_c);</P>9 l9 F- z' i3 L% K9 |+ E
< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");: _: G6 ] K' w/ K
show();
x. k0 u4 n: M( K- ]) S step++;& r* E. R, N% C1 J! q% w
printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");1 X7 a0 f; B9 G: p! M- _4 @0 d
getchar();
: y) z$ J' C |' I getchar();: v. e# C9 ?4 o. R
iterative();
/ e4 \0 B9 l, y# T4 y if(status==-2) {
" i. }: }; k, \, k! ]" e0 j6 Q* F puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
" o" C7 q/ U! A# w puts("\n按回车结束");
: d1 B' w6 v8 b" v) N9 A2 \: ^ getchar();, l$ G( h, C. b5 ?- R
exit(0);
/ M: J; ~# m' N5 \ }
# m# r" L: k6 P% b M8 i output();</P>3 a( @. `# m# z: H. v
< > if(max!=0) {7 f! ?& ] h) X3 [9 U) W# Q5 A
puts("\n\n原问题无可行解。\n");. ^6 [; ^8 e5 s8 J! I( G" K2 E
puts("\n按回车结束");
5 x6 D0 u! i9 l. f getchar();
, ]5 I7 E0 d5 W) J7 N2 L exit(0);# ?& | X9 ^' B) _. H
}</P>
) }$ j( o2 C+ I, d< > //转换为第二阶段价值系数' _# _6 p+ s3 J) q
exchange(c,temp_c);
/ W" s) @/ G* ?3 l- b: Y //把人工变量列全设为0
+ u7 w( T$ C& u7 n4 }# a' @% Y for(i=1;i<=num_ar;i++) {
. O- u$ h! {, B1 X c[arti]=0; s( m# [/ W, x- F' Q% t
for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;
& }- I, K8 G1 ~) }6 V }</P>
* q4 X1 n' y* `$ l0 P) L< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");# T' t0 o# n& x" e$ P
show();* J, w: u6 m, ?+ G- W2 [
puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");7 `" ?* j( H. I9 V/ F& @9 Q
getchar();
) s, I/ C2 K/ @9 T iterative();' p" `- H( J2 F" E6 L Y
switch(status) {
$ b/ C4 o3 ]9 Z" N8 K case 1:0 L$ m* |- R7 l* A- I m0 S
output();$ d% Y) @, e p- b, L4 W) k
puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");# q7 V( d& H. i# E) r: v
puts("\n按回车结束");
: Q+ m7 k4 |3 C1 W5 _ getchar();
( C; U' K( q2 [' |- E: I* Q exit(0);9 R$ S! [/ K4 q3 ~% f+ r
case 0:. }7 {2 b% f% z- k# Q J
puts("\n\n原问题为无界解。\n");, j6 a. [9 `% |/ }4 E' H
puts("\n按回车结束");
) w1 ]% P; C- m; Z getchar();
/ X" O0 v/ j( T, y% t$ k1 o: ~* G& F exit(0);
2 u d { c$ e& M7 G case -1:
! @; s+ j q4 Q% ?/ z+ A7 E0 J output();
# N+ Y+ t) _# t- n( a puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");
1 Q" Y: Y: `1 a) u$ F puts("\n按回车结束");
9 T1 a% `& Z& k q getchar();" c5 H4 x' z( \) c# ?0 u+ m
exit(0);0 D% k8 t' S% ^5 s3 g9 c U
case -2:
+ t( Q% @: T) r% N5 F& l6 v puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
5 a' k4 p9 @6 W8 ^' {2 O puts("\n按回车结束");; Y6 p8 d: f+ ]- ~9 O2 _0 D; T
getchar();
2 q6 x' K6 h! N+ Z- `8 U8 x exit(0);
# l1 J2 j' r- _, t }//switch
& K9 m4 @7 ?! D( c% m( H) C' B}</P>
' a/ P5 {4 i7 f! A U* T< >void banner() {
I4 t, a( b- z- \- V! {# i printf("\t\t****************************************\n");
+ e8 r( j; d3 C( B, } printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");
- V' ]! ?9 {4 l7 ` printf("\t\t 作者:Thunder\n");5 p* f) _) H- P7 |* K j
printf("\t\t****************************************\n");
* b* [7 ? o0 t printf("\n");
7 z- V- V" ?8 m( D( i}</P>6 i& ^: S& j/ \6 W2 S
< >void show() {2 v. s1 _9 r1 V. F" K
//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示 X! [+ \8 ?" a4 y# R) q
//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号
% X O% U$ f- D- Q# u; i int i,j,k;
7 K# J( ^/ V x$ a4 ~ switch(step) {
- R( ?! M* s' L9 t' L9 T case 1:. {" s( _. M$ a2 g, P
printf("min z= ");9 C7 D% v" i, f- f' N
printf("x[%d]",arti[1]);
% p# b% `$ \1 e e% b: g for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);1 v" S, x4 B; ?( P. [& g
break;2 Q; f) y4 f* w; t: Z+ y# O
case 2:
) r6 ^2 z( e" c2 }8 C& e$ A# ^ printf("max z= ");$ U2 i1 H. o% O
printf("%lg x[%d]",c[1],1);& R c# Q: s d8 a
for(i=2;i<=num_x;i++) {/ h7 f0 U4 I6 |( D9 f. [
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);4 e( P l/ ]" a. ?, q
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
4 E; ^) }( l8 V3 v8 F V5 R( G1 K2 f else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
; \/ F: R( r- x) w) w* Y/ W* I else printf(" %lg x[%d]",c,i);
- S2 H% F4 I# L7 U5 Q }8 W8 z. h6 x; O
break;" q2 V# ~& I" P* O q8 d
}</P>
$ P! \: Y4 K0 W1 }& `7 v< > printf("\nst:\n");
5 d, T, A$ J' a. [. c( Z7 o' B! C for(i=1;i<=num_st;i++) {: x$ ]) \5 y5 P: j5 e2 M
k=0;, S* ?3 Q; u" e
for(j=1;j<=num_x;j++) { 5 J3 E$ [2 Z& m2 t5 `3 u O
if(a[j]!=0) {
( w M; M0 b4 q1 ^ if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
7 q4 C+ ]5 @8 u0 C; ]# l- t. f else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
I0 k6 t7 a/ b9 R else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);0 @1 x: R- D6 t! x
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
E7 Q0 H$ c/ L4 y- q, W8 A3 X: q* } else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
5 i/ X! u" [1 \9 ?; i# Y1 y else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);+ F9 {: Q e8 t2 R7 P$ d
k=1;; O1 ]/ Z0 W9 F0 z. ~+ f# A% N3 q
}& i2 c- J1 j+ ]' B/ R$ i4 ?
}* m. D# S I, x+ j. w
printf(" == %lg\n",b);
8 i( C6 U! ?3 y/ @* C4 m }
" Z9 r5 y, u! | printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);+ d* f8 Z) O0 ~% y& {! z1 v$ x
}</P>6 g& q e5 j6 }3 X3 [" }
< >void exchange() {
; s& \7 N: {6 i o int i;
5 e8 @* h7 q' O7 }- h double temp[MAX];
3 e) a6 v+ C7 @2 w% } for(i=1;i<=num_x;i++) {7 |4 f X+ m, }' @: K; b5 t2 J
temp=temp_c;
" p" k! `- l1 O temp_c=c;
6 u7 l* y' ^" k* }. B$ N: w6 c c=temp;
! |5 x1 ? J1 E9 z$ a$ o }
7 P& Y: g* I; l: N) u& D% n}</P>
2 p. Q0 a9 A) R7 c8 C. V+ ?* A< >void create() {" x* b) C, Z, g9 t" M( b
//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认" G. P& _; O& A- a q
int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;
- ?, F% w( V1 W0 S( `1 s1 v/ S char confirm;: u9 ]% P& b v% d2 r6 d4 ~
; @' X* L2 B/ [ while(1) {
2 S; W3 ?+ [3 j printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");
; }/ j7 @8 C6 m scanf("%d",&ma_mi);
, n, |" i% Z6 U- p. O$ G if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");+ [: ^ {& L0 b6 \
else break;
$ X9 w7 ]+ F4 G6 V& x0 K }
& Y* }: H+ v! i% D
) @5 N$ ]6 V# b6 l6 h while(1) {: a, }/ \- t: E+ A4 o& ^/ M7 G
printf("指定变量个数:");+ A, j6 V: V+ g. k8 C2 J
scanf("%d",&num_x);' ^4 E/ l9 J4 a- |$ f
printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);
4 Y* G+ A: \) ]' E5 ~" w for(i=1;i<=num_x;i++) {
7 B' x( A* D( L1 t printf("c%d=",i);
) m. x1 S) z) s& j2 C scanf("%lf",&c);% R, Z' L4 v4 Q2 M( n
}& W1 ~5 b# |7 x' y1 ?9 k) B
if(ma_mi==1) printf("max z= ");9 u% g4 j/ |' h" }6 J, H! A' w
else printf("min z= ");
0 b& F. M+ N& a3 N, { printf("%lg x[%d]",c[1],1);( i- T9 x5 B" p
for(i=2;i<=num_x;i++) {
$ C) C( E6 x7 C! ]$ x if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);4 v# Y; q3 U) ?" V- f
else printf(" %lg x[%d]",c,i);& H. I! k5 b" Q$ E) |8 x
}- Q3 w3 N9 f$ Q7 v. \8 c) z' P
printf("\n正确吗?:(y/n)");
: L) E. t2 K) |: T getchar();* |2 O4 X, c6 f* A$ h% p4 s
confirm=getchar();* m+ w1 X' B5 E
if (confirm=='y') break;1 P: }$ p+ e$ I7 O6 O& X( ?
else if(confirm=='n') continue;* Z/ j0 W5 Z( l' i
}</P>
! o3 s6 @8 o3 l E* Q$ }9 y- x< > printf("输入约束方程组个数:");6 Q1 u5 y% r. q- A- t6 N( O
scanf("%d",&num_st);0 k" u% C/ x6 K' I
for(i=1;i<=num_st;i++) {; M6 @; y2 T: ^. p
printf("st.%d:\n",i);
7 {' Q# D( o5 Z# ` v G while(1) {
* l5 @1 D) i M2 {5 Z printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");5 M5 U+ S1 R+ t3 R
scanf("%d",&re_st);* \6 f5 ?8 K" G8 a, l( ^2 y
if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");% m, p# J1 X3 R" a4 _, Y7 r, x$ k
else break;; l# z1 O, o& ~2 P7 H- C( C! d5 h
}
+ C7 ]6 p- O, l$ @ printf("输入技术系数:\n");% k w9 v: q+ o+ ?
for(j=1;j<=num_x;j++) {
1 S/ D' g! U6 e' m- d! w3 z printf("a%d=",j);7 V, C8 t" M/ s# [ {
scanf("%lf",&a[j]);* _7 i2 _1 f. ^7 c5 C( ^- T
}
, {8 H1 i/ I4 y% ]0 {+ s printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);
5 ~( Q( y; f X7 O& ~! ^6 p scanf("%lf",&b);) P# j4 l' e! F7 ?( w. v# D
, e( \' x6 x$ K* x& ]8 `( k X) M6 E printf("st.%i:\n",i);4 j/ M# o/ J5 b
printf("%lg x[%d]",a[1],1);! i( z! R! P& b! W) F6 f
for(j=2;j<=num_x;j++) {
4 k) C! E* i+ ]/ | if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);* d, Y/ N4 d2 Z
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
) k5 i) c ^& Q T$ M/ F* y }. r. `) k. G! L2 H2 R
switch(re_st) {9 Z' V9 l' Z0 I; ~5 X' `/ j
case 1: printf(" == %lg",b); break;
- i5 R8 { k! E9 }! ]" ~; B0 @' P case 2: printf(" >= %lg",b); break;
4 r7 U) ]6 G+ ?! i# Z. _ case 3: printf(" <= %lg",b); break;1 H1 ^& p _2 z5 {& L. T' ]
}</P>
8 [1 `( _$ J P) c1 {, h< > while(1) {
& u1 u, R0 C& G% O3 x* y printf("\n正确吗?(y/n)");
& {1 B- T N/ P% J/ A8 w( _ getchar();6 n: Q5 @3 W# d& b) o
confirm=getchar();4 z$ X* j2 @/ Y7 f
if (confirm=='y') break;
- y2 y \7 G; p* z3 T else if(confirm=='n') {i-=1; break;}8 R- u6 ^ S0 W
}
9 Y7 X. ]% E+ S- p" T+ Z4 f }</P>
7 \4 Y3 v$ f1 x1 c) B ^: v1 ~< >//显示输入的方程组
g9 a- o+ B G4 u6 L printf("\n原问题为:\n\n");
# ?( z' z2 S; N. F% C3 w if(ma_mi==1) printf("max z= ");
* y4 g3 l [' |: } else printf("min z= ");
t* _5 a0 ], ~. Z# a5 k" y printf("%lg x[%d]",c[1],1);
! `0 O! v. x4 j& J u/ Q1 e for(i=2;i<=num_x;i++) {
$ \; v0 p* g% y! }) \* V if(c==1) printf(" + x[%d]",i);/ m" N* q8 T: r/ U ?
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
: @7 g' ~& n" B& P; [7 G else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
3 Q* z# H& D" \. x: A! T& M else printf(" %lg x[%d]",c,i);( O( O2 C0 m: B& |, |1 i4 C3 L7 E
}</P>
0 I8 t! \) ]2 v i< > printf("\nst:\n");" E. M- Q$ v8 ~
for(i=1;i<=num_st;i++) { $ p9 K3 |+ S9 R
k=0;, H( S O/ M' }1 z
for(j=1;j<=num_x;j++) {
7 S. O" o4 \2 r: `. u$ G if(a[j]!=0) {
7 C; x5 j3 J& V& Z if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
0 n3 r5 I: D, t& ~" j* X1 y else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);' [; z0 j3 v# y D7 w: c0 U9 t6 Y
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
0 H. ?+ U, h0 Q$ h else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);5 ?; @$ b+ _. L& m9 o& ~, \; o* X) e$ m5 K
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);, S+ y" O1 m+ u9 ?6 G
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);$ T$ F/ L5 P j' @; @
k=1;. T5 Y" d; N+ B; m) v, M0 Z8 X" ]
}/ f0 {% q) E9 G# H8 f! B8 \* M) ~$ u
}
& f; d* u, \/ l9 |# t" Q switch(re_st) {
$ l" I) u. ^4 Y1 u case 1: # [7 [' L7 l3 |5 P' K. Z1 a! A
printf(" == %lg\n",b); ) B3 s4 E4 _' M, B7 T& q' Q
break;
% h7 _' \- f' j- G/ b/ t/ N$ e E case 2: : N; j! ]' ^4 m8 T3 d
printf(" >= %lg\n",b);
, r: U C% e( F& b break;& H' |1 U8 u9 J" V5 E" n
case 3:
# I. W+ F) [, b; O/ `+ O$ m7 ` printf(" <= %lg\n",b); # D# Y7 E8 O8 s1 m5 m+ N1 J+ T' S
break;
. N* f+ U& p- m5 d+ w: A }
; a$ q8 W D7 y m6 ? }
# o" j) R/ z( N8 i7 p printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>: v+ |/ l R5 v0 B ]" M L/ ^
< > tnum_x=num_x;1 o2 }( Z* s8 L: ^
for(i=1;i<=num_st;i++) {7 _ z H( F4 c$ H
switch(re_st) {
8 {+ o/ y; x% [# C( C case 1:+ i$ U4 m) @! b
case 3:
6 A) d% s: Z9 u2 E/ R! }6 X num_x+=1;
7 i4 ~- a$ f' G3 ^6 g8 k break;' }+ ^2 [% f' V9 a/ b
case 2:
' f' J8 U/ A( U+ f0 r% W/ V: B1 u- i num_x+=2;
$ E7 B/ L% J. _; U. L* h9 g break;
2 |6 J" ^& ?2 h y, Q2 j* o; T' u }5 a* Z& q8 ]% {' S
}</P>) E0 ~ w& a/ C0 s% s( x p
< >//化为标准形式
6 ?' Y' P: q( u5 x( 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$ q# s! i6 ^) ~* u; B/ d/ P
for(i=1;i<=num_st;i++) {
2 i% U$ ^& `- C switch(re_st) {& ?. B8 f* a0 Y! ^
case 1:; n0 f$ U I4 p {4 Z; D
num_addv++;* n( Y$ f/ d" ^$ \9 |" I
num_ba++;
7 l0 m3 z) T6 _+ g9 U! ^/ g* E num_ar++;8 G, ~* P$ ^. P6 m9 B- q+ A
c[tnum_x+num_addv]=0;
3 N$ x& a& t- A& L5 {4 r base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;; o: j% |5 F9 s) N; R: E
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) ! b8 j/ P; P$ q5 r. B" E( u; D8 [
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
, M- N9 A& a8 T3 V& W else a[j]=0;: C+ K3 \4 E6 P0 c% j6 h" D5 J. Y
break;
5 ]$ f8 c0 z8 [" o case 2:
) y, A3 t; Z& y) Q num_addv++;# d0 y! `+ X! [3 T1 N* S( Y) c# x
c[tnum_x+num_addv]=0;) f' | ^% Z* A8 Y; F# j
num_addv++;; y) t. Y0 ?0 c) f# f
num_ba++;
2 Y1 A+ J" L9 Q6 U. V1 ` num_ar++;! I7 B0 V4 }+ |; R7 `" Q- Y
c[tnum_x+num_addv]=0;
! m, s( [$ A( Q8 F5 p$ A base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
7 I0 E: o; m; [5 [2 G# E8 ^ for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) # i5 c" U, N+ k+ I7 M* z
if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;* [; D2 O2 {; U1 i, Q/ C0 ?8 j: @
else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
3 D, e' C, Z5 a& u else a[j]=0;- r5 w: s8 [" j% y6 C, Z+ F0 b: Q
break;3 r& \2 v% G8 A
case 3:
1 x% M7 T. o, Z num_addv++;
. {& w9 j" D7 v0 R5 X num_ba++;3 ]2 o \0 K" ~, C+ @/ U
c[tnum_x+num_addv]=0;
3 R( v. {# q5 o7 v) l. } base[num_ba]=tnum_x+num_addv;
% B; [9 n, L! U, H+ z3 p for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
; {. W6 u& t; y% S if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;1 p7 T4 ]: _! @9 z7 z
else a[j]=0;
) _! s3 }" x! l$ f' i* P break;
8 w( A+ }2 @) {; b }//switch. h$ w* P' T' [: O' O7 | h A
}//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P># s9 O8 s* J5 }! s9 ?; s' D6 a
< >//显示标准化后的方程组' t; D# n* e# U. w3 L
printf("\n化为标准形式后:\n\n");2 C3 o+ f% Z7 T# B+ s- {& V
if(ma_mi==1) printf("max z= ");
' s( l, q& S! O; s3 r else printf("max z'= ");
% u; G; t% u2 i. o) ? printf("%lg x[%d]",c[1],1);, O: F/ M/ y$ A. v5 C9 }7 E
for(i=2;i<=num_x;i++) {
* m3 @- o) b) i. I5 ~ k=0;/ g$ o& Q8 S5 s
for(j=1;j<=num_ar;j++)* Y" Q- l/ {- D) U2 k
if(i==arti[j]) k=1;
- r+ U, f5 r- H7 e" S if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);
# R( c2 P* D! s8 {6 k- ? else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
& g0 a) R9 A( X c else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
6 \: Y0 e; _! t3 w$ P else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
( o2 M7 k: c+ `3 j" [' P else printf(" %lg x[%d]",c,i);
7 }. k7 D* L2 K }</P>
3 r- Q# }5 l% y5 d< > printf("\nst:\n");/ L2 y+ _6 K" z: \# |
for(i=1;i<=num_st;i++) {
& h, Z9 l3 L& _( k. C1 W k=0;
8 u! Q/ l7 G$ ~9 [( v& J% K for(j=1;j<=num_x;j++) {
a2 m0 r/ o, l if(a[j]!=0) {
0 Y' i* c5 s/ W, X9 J if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);1 l6 K1 k! c4 q: R9 Q4 P' |
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
/ w0 m/ |# b, L# C- C( L/ z% I; L else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
- v: l: J- ~ t' G" ] c else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j); F9 h+ B& ` d1 S" [
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
3 s( A `! b7 l, X else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);2 F9 g, @, z! n" T& ~
k=1;
2 B/ i$ `$ e6 J }
- \3 o3 e2 k9 U3 h# a. d } I* Z) P- `! _! g. P
printf(" == %lg\n",b); * e: Z9 B) F- d5 T4 u ]
}
( c1 z6 X9 q, ]/ J3 S; w printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);/ C) V% Z' E! A9 H! Z
}</P>
! \) a# U) O" ?* K4 C< >void iterative() {
& U1 `3 d! |/ H9 V) b; H& N7 Q7 ] 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9 A! b* T: F' z2 D6 i# s/ b
int base_elem;8 |/ [, o6 X2 y
int base_out,base_in;
! ~$ M* U& @! D- Z! X# u! j1 ] double sigma[MAX],temp;. }4 ?" A: Y. `+ c8 A+ {0 p
double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>3 S: ]8 \: B" v) V
< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop);
. y/ r4 H: ?. u$ L; y for(i=1;i<=num_st;i++) {
9 q5 `, q2 Y! H: [* J2 h2 M, N printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);
( i- l& K1 }+ |9 ~2 q$ C printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>% D# K% h7 e! U$ t
< > switch(step) {0 x, C$ H7 `+ y5 J& d- n e
case 1:! x! f; t. U: | {, c
for(j=1;j<=num_x;j++)
9 c6 r8 n4 ?) `& }% s1 G4 } {
# w& T: C* \$ b8 J5 e4 f8 _ printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
- I5 x+ \& U, } }' ^1 J1 P/ l7 K, ^2 l R
printf("\n");
- ]0 r( ~9 [ N( [* J, Y8 M8 c' } break;
! F" G0 \6 O* A, G. V, ]2 V case 2:8 L0 ]+ W4 a8 g. c9 k
for(j=1;j<=num_x;j++) {" L6 h" D' U- c. K
k_a=0;
0 n! r: a" ]- v; |2 n# d for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;3 x& S# a2 x. p | T
if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);' I- c: @% o( w+ }! g6 C
}
% [6 z* v) X; |6 T+ P printf("\n");
1 p3 Y& \: p& ]# m$ Z3 K" @ break;
: {" Y4 {: I' T8 }# z% k' @2 L }; O$ m) B! w e0 r+ {
}0 e) |& w& Z. K, N8 I
//求检验数sigma
1 F7 W' v# U6 M$ c9 ^2 I @ for(i=1;i<=num_x;i++) {
- Q# Z# O; h b Y: y8 o* M$ W sigma=c;+ d$ m( _* I* n- ^% J
for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];
; i- M" V" c5 t) x for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;
! P. _2 @/ I, Q+ u* X7 o9 ~1 O. K switch(step) {. H0 N0 M! \1 V8 X
case 1:
9 z& p; L' z5 E# I9 y+ b0 \ printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);5 z- V7 |( r4 M( H9 U
break;
( }; [" t' w- |* F! M case 2:# M) p& \- H+ R0 C" i
k_a=0;) [/ R. b2 Q" a) x$ R0 Y# F" F
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;
- a( _; q8 n7 \- A; W$ Z8 w+ W if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
, D) m6 c: X% |) H break;
7 ]) G K' n# f E9 q2 f5 K. t" ^ }
2 M8 }7 F0 m1 M8 D }
, J3 ^: o& x9 W9 ^ putchar('\n');
- e9 I \: p# l! A5 K0 n5 J3 i//检验检验数sigma是否全小于等于0% X, } W( D: r* z
k=0;" U5 y3 X' f' Y r! M, R0 l- U+ k" X) w
for(i=1;i<=num_x;i++) {
2 s0 U( S4 Y+ J' B3 Y7 c% o( x if(sigma>0) 4 E1 u6 r3 Z/ z' j) P1 R7 Y6 m: i
k=1;0 L1 M+ T6 Z3 ]) b4 n
}7 E; {9 [, K5 J9 G: g/ d' E! L
if(k==0) {2 p1 p) h0 f/ J5 T4 V% Y: l
//sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解
) f# [8 |1 {7 L2 i b; C for(i=1;i<=num_x;i++) {
4 t4 Z9 s% r! }; O# m" @ k_f=k_a=0;
g7 B8 l5 |- g; j$ [ _ for(j=1;j<=num_ar;j++). ^$ R2 t x0 G3 k
if(i==arti[j]) k_a=1;: ^" Q0 V+ e! [
if(sigma==0&&k_a!=1) {* x; D9 A" ^8 y2 R3 D% S. G
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;; M: \4 ]' z7 @1 @ n6 s
if(k_f==0) {status=-1; return;}- y9 S* ~1 h. B; _/ U2 Z: r) A
}
( _2 E4 w6 L2 Q: l9 f2 B/ i }9 E. P5 Q6 f5 ^ d, x b
status=1;
- w: Y. c. D4 c5 { return;
; I% u7 w+ U* e7 f4 e/ [ }1 O2 w0 J c6 \; y4 [
//检查是否为无界解
$ h* F9 k z! a for(i=1;i<=num_x;i++) {
, h- w7 ]2 h A( ` k_f=0;" B3 k1 X) {7 T' q2 K
if(sigma>0) {7 x$ A1 O- c2 y( k9 w) g; e
for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;
& B8 m1 f4 m2 ` if(k_f!=1) {status=0; return;}' n2 P- {, i _3 ]& p0 \2 r0 [, a
}
5 e% T1 r2 b! w! c8 q1 V" T0 _- Y }</P>
$ h8 a& [5 L; H d; z< >//确定换入变量
" k2 h: ?+ X4 v: i; K% P6 N5 k for(i=1;i<=num_x;i++) {
( ~# ?2 x, N: G# o, s1 v k=0;1 A9 j. ^; B1 g5 h
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
' l) Z2 d6 m' V$ S+ Q' ]9 C E$ s if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;1 w2 [6 V6 U' {4 j* E
}//temp赋初值+ [/ {! u# \9 ?5 j0 y$ t& s
for(i=1;i<=num_x;i++) {& q7 A5 E( T6 V1 ]7 f5 y
k=0;
4 C( g: W: i, V: l" H% q/ Q for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
; l/ p9 D7 {7 H7 g/ { if(k==0)$ g* |3 P5 I2 T/ I+ b5 p8 d
if(sigma>temp&&sigma>0) {
8 k1 u4 p8 _% u' x1 x base_in=i;
- Q# q3 A9 f- S, O" r( Z temp=sigma; j0 k5 N1 P' T% y4 g
}8 x/ O4 X. Y; s! ^3 N. E
}</P>
9 D' b; Y1 ]( V; a/ T8 k< >//确定换出变量
' B% z4 j% ^6 `9 o0 R) [+ I# R5 ~ for(i=1;i<=num_st;i++)
! f- `1 Y/ \4 q4 O- T if(a[base_in]>0) {! x/ K; z. \4 R1 R' ^
temp=b/a[base_in]+1;# m/ U1 {+ w; s( P
break;
" R) Y$ A$ n+ h6 t }//temp赋初值
. E& s" g6 A7 ]! F* k, X/ S for(i=1;i<=num_st;i++) {1 O' j1 p, A' t% l- `! T l
if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {6 ~; n3 U' s& j w% \
for(j=1;j<=num_ar;j++)
5 I; i5 j# w4 g) O) z: i% S if(base==arti[j]) {
T7 u0 l6 k& S base_out=base;
2 f& c! f$ |# r! C" c base_elem=i;
T5 ?: o% Z. c/ ^" ?( l& o. o temp=b/a[base_in];
/ ^+ Q5 A- s/ ^% J# M break;- d A7 W2 t+ C' ^
}
- Z4 _- L) P3 \! o8 Q2 H: } }//人工变量优先换出
. \ J; P* l: x" _ if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {
- S6 b2 b8 i* I' l, e+ ~# V7 q/ H$ H base_out=base;
$ f. Q- \4 t% i& J3 A+ n base_elem=i;! E) o% N8 ^' a1 _9 r- Z
temp=b/a[base_in];
7 E( U* a: d) u }
- w+ B2 A$ {+ Z+ k; x/ Y4 w }</P>0 w, Q2 t6 u& H6 W; p9 C9 m/ k
< > printf(" 基变量:");
; x3 Y2 \- b$ H- m7 q for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);
. p2 x# u! d; X2 w- [9 j printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);
! ~$ _1 `4 y! j6 p& |$ q//基变量变换,进行新方程初始化后迭代
4 G) ?, l6 X( W for(i=1;i<=num_st;i++) {
9 N# D5 D, w, P5 h if(base==base_out) base=base_in;) b& c7 {2 z0 i# y5 d) b- ~; D% b/ V
}
+ l: T" D9 x* E: X; W//初始化主元素行系数
* i) c; U( R: ^ value_be=a[base_elem][base_in];, e2 r0 _% C; T6 u0 y
b[base_elem]/=value_be;
; u6 X5 g0 C$ \/ F) E1 H2 S for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>
A# U; p6 j, I< > for(i=1;i<=num_st;i++) {
' n/ Q( q* ]& v if(i!=base_elem) {# u' p/ [5 a4 N& @: O, K5 h$ Y/ j
b-=b[base_elem]*a[base_in];. c1 V4 P# ^3 X* z
value_be=a[base_in];! ~& O: q7 }$ C' h# r2 x% k
for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;4 V) T. w% D' s6 T$ i, `
}
+ {( c0 N2 D/ F, {3 q" f( @ }
( p# H. K+ q7 @# @ stop++;
% h, \5 o5 A3 z x/ r/ B. z if(stop>STP) {status=-2; return;}
9 l' T7 O) Z0 h& b! R) C iterative();4 q% w! p/ [. t8 G; W4 s" l
}</P> x4 A% t6 j" f, `: t
< >void output() {
. C+ E" U; d4 @" E g2 J int i,j;
- G0 W2 N$ V, n& x* U- n double X[MAX];
l' m9 }. Q3 z3 U4 i8 A: V printf("\n结果如下:\n");
4 P# j3 K4 W4 i; o; T" c printf("\nX=(");- ?7 s+ u/ q" E& N5 [/ G5 D9 m
for(i=1;i<=num_x;i++) {5 X( v8 }/ w8 P
for(j=1;j<=num_st;j++)
, k% E, P6 W1 g) _ if(i==base[j]) {X=b[j];break;}) t% d. m' }7 Z* [
else X=0;
4 v2 ^7 q! k4 x2 L2 U% ?0 s printf("%lg ",X);; K' ]% I7 `2 M7 U3 ]) Q
}8 Q' I, H+ D7 A5 Q; R/ `
printf(")");
7 g1 M: |. ^5 n. o) p for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;
' T0 P( M4 Z' T2 b9 F, d if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);. |7 K7 F7 X% i6 _
else printf("\nMin z= %lf\n",-max);
. k; p& x3 c7 p/ E. e O+ W1 G}</P> |
|