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< >/*************************************************************************: \1 T: a* x- X+ D1 B
单纯型法解线性规划问题(两阶段法)
, W4 N& L& }' i7 N
: `4 E0 w/ J( P( n% U 编程环境:VC++6.0 : E$ D, A1 ?- d+ a R2 s
方程组输入说明:. \ I0 F. @: n/ ]; U( U$ K
变量非负,按提示输入相关参数。
4 R4 a4 N) {. y. ~) |1 X *************************************************************************/
. ~' S% i8 k$ W#include <stdio.h>
2 a' ~) J# Y p- t#include <stdlib.h>
% R) T' I- D' w+ ?, c* f$ X* j#define MAX 100) E* l. q# C% d: a" K
#define STP 100</P>0 |( |3 B3 d$ A% n1 v" a
< >int stop=1; //迭代记数变量& a- ~) p& Y9 G4 B% ?# E
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" S- n2 I4 i9 m! O$ \
int step=1; //目前阶段</P>5 ?+ o8 t# i) g$ @
< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数
, x7 q4 s' r2 u# `/ xint num_x; //变量个数
: ?- a" ^. B Q/ A$ h$ {% Qint num_st; //约束方程数( L" t$ k+ W; Y: f4 e* N, {" J+ I
int num_ar=0; //人工变量个数8 _- f1 f' d# B0 w7 e, I
int arti[MAX]; //人工变量下标4 ?$ U$ d# C( N. }( t7 ]. r6 R
int base[MAX]; //基变量下标3 P0 Y4 ^1 j) i0 A6 A, [+ k7 ]
int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>
0 a# y% Z( ?. ?, k, }< >void create(); //建立方程组 O/ _* G/ t# Z/ j# R( U; [5 p
void iterative(); //单纯型法迭代/ o; W; @; R0 B h4 d/ g
void output(); //输出结果6 \+ x1 @" l: L8 D# N% R7 d2 q: o
void banner(); //打印程序标题2 u! I0 f! C6 T7 H. p! A0 E# G3 L
void exchange(); //交换两阶段价值系数/ J& a R: _( e: I: F& P, t
void show(); //输出方程组</P>9 ?; T* g1 s# k" e5 |4 e
< >void main() {6 y" ~( [8 ~% e4 u& ~# a
int i,j,k;: e9 Z- ]; W5 Y5 h# d4 U
banner();3 T+ O. J. @# N4 S/ w
create();$ ?% y+ b' W% ?! O) a- t Z. } K
//保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数
4 z( {1 o/ k- S' c1 r1 k for(i=1;i<=num_x;i++) {
) X; v0 m1 y& z7 q; s3 f% X k=0;0 {+ ?* a4 N8 e' L
for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;
9 R/ X x3 O( j6 Y- M9 L3 t9 Q0 o if(k==1) temp_c=-1;
1 a; V' d6 E5 X5 g! p& r- z else temp_c=0;) R: l2 D( H) J
}
' G) H7 s8 Y" m exchange(c,temp_c);</P>
" w f. r( X4 U; l2 k1 {8 e< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");
4 A# d' Y: P9 A5 N& c E4 m show();
1 o- h: y( u# `6 l- a7 ? step++;! e7 q* R" E u f4 M
printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");
5 L3 I" G' S+ I# Z+ E" g getchar();
1 q, S# a9 U( V( z2 C: g9 e1 M getchar();7 B6 e$ H; g- a/ }
iterative();. C5 W) `1 q5 ?! c
if(status==-2) {
( D$ b) p! X2 N4 v9 A0 Z# f puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");( z, H" p7 Z( X# r
puts("\n按回车结束");
" Z8 W- J7 M4 t: G8 l9 Z2 h) I$ W* Z getchar();
1 W. M+ M8 R& _3 Y exit(0);
8 }% P* B( [* Z8 @# \ }! X3 l. u7 X! @- G% r
output();</P>5 f& _. X/ M6 N" x
< > if(max!=0) {
! z* G7 `# \% C2 b% x/ i7 b9 e puts("\n\n原问题无可行解。\n");
( V! S/ e" ?7 M7 }1 w4 B$ g puts("\n按回车结束");6 y) D" U0 Q0 R6 d% I' x a3 W$ A
getchar();
5 T8 |- t* F' [: X6 Z+ ^0 y exit(0);; |0 S( M0 E( a8 r" K8 O) ?4 ?
}</P>" J! f4 \6 b% s+ }/ q) ]
< > //转换为第二阶段价值系数# B0 _/ `4 v& i; {. W, b
exchange(c,temp_c);
2 o8 a4 W9 M: V' T/ Y //把人工变量列全设为05 i+ K" Q0 c) \* K/ o
for(i=1;i<=num_ar;i++) {
g: ^. |/ c& F/ Z c[arti]=0;
s2 @+ u% [$ i, _ for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;6 q7 |1 h# |. } N, j& L
}</P>+ I8 s0 X/ ?" Y* Z e
< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");
$ ` r3 g! v" z show();7 l- T- `* @6 z6 z1 L! g
puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");
' @6 S8 ^) e$ u2 W getchar();
+ u8 F6 U& m- l3 @ iterative();( Y- Q7 ]' O2 w/ F% F5 r8 v( N4 p
switch(status) {
, c8 ?2 I5 u* { case 1:6 A( N. \8 y, `
output();
|7 o2 I$ `7 s puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");
$ }3 H* U1 w" D, f puts("\n按回车结束");0 p, L9 @( v( O z5 }" R4 \
getchar();
5 L( z' g$ n$ z exit(0);8 l1 X$ q/ p) z. T& V
case 0:
$ h6 A# X- K1 C; W6 `" I4 u puts("\n\n原问题为无界解。\n");
4 {& a# A% e. _" l8 v) E& y. t puts("\n按回车结束");
9 d9 n/ O# U4 ^2 {7 m getchar();' u' U+ K+ h4 H4 n. K' p+ e
exit(0);
/ d+ Y5 c$ Q. U% H: ]1 f! z2 E; o case -1:
0 x0 B: b5 N# `) B/ @2 C output();0 d7 x6 z8 R& Z L7 C
puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");3 z5 {* |5 g! v4 N2 O
puts("\n按回车结束");
% Q( M& j$ A6 M' { getchar();
1 N$ U9 L" t' L8 i; v# J7 A) s; b exit(0);$ Z% p) N. g8 l* r/ i9 k- i/ x! R
case -2:7 L! T% q' d6 s: {! h
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
; y, \0 c& e U) ]. g% r& t puts("\n按回车结束");
5 O, l/ Y0 ^' F/ @% K getchar();
3 @; d% [. k3 G9 k8 a* q5 H# p exit(0);
$ G9 A* w- t6 A& h! D5 E+ F6 r }//switch
3 D0 r. [; {. b: s9 J}</P>% p. _0 }. S* N. @1 Z4 `! ^. y
< >void banner() {8 M3 l8 I3 B ]* E* D E* x
printf("\t\t****************************************\n");" Y' L; a' p* z+ k& G; M
printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");
7 i0 s4 T/ a3 I printf("\t\t 作者:Thunder\n");
" K- W! ` R: e; a+ ] printf("\t\t****************************************\n");
# a' O* I" |6 C# G printf("\n");8 n% Y+ T' d; |% [" t
}</P>
4 I; o* j& A! q< >void show() {1 u+ Z1 M- Z7 i6 ~) b
//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示
4 }+ C: J( ^# v4 N//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号
q s" r* r' G0 A% }' A int i,j,k;3 o6 ~1 s4 q9 U
switch(step) {$ f# }# |% T- |% D* ~$ V
case 1:
+ }) p$ _: B+ M& n7 H, O printf("min z= ");" g$ \ h1 L/ c5 ]* {5 h+ ]
printf("x[%d]",arti[1]);8 l E3 _$ M( N6 a) t5 A
for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);
+ @% b) e# d) F! Q. p! n break;$ o5 [) N, D) k5 u5 l
case 2:
" @: g) N D- z8 \6 w printf("max z= ");
9 P# j2 |" v. I printf("%lg x[%d]",c[1],1);
1 S; i; l9 ?. ?9 g$ i$ [: U for(i=2;i<=num_x;i++) {2 L/ a1 S2 q& k" }; s" b9 b
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);! l9 `; `' J( y! a: i$ A! c1 E: \
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
/ M$ \( a2 k1 n |1 X7 h D* E else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
, n& a7 E; i% q& ]% J else printf(" %lg x[%d]",c,i);3 i, p; I6 M. y( p' {
}4 p( E) W0 |: {2 s' z% E
break;
) W* d2 r3 i+ L& b }</P>
. v% O2 j3 q+ \7 z" X< > printf("\nst:\n");" I1 U: V& X8 b/ y+ O; x
for(i=1;i<=num_st;i++) {
+ h: J, n1 Q+ ?( q7 y% P k=0;5 E9 F% C* K/ a+ p% W) q1 I$ K
for(j=1;j<=num_x;j++) {
6 g: _, S1 S, G, v if(a[j]!=0) {
`5 H/ T1 w7 ?/ H+ A- O if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
B8 w0 D! R- x+ {: w9 r! M else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);+ e" R( b1 P3 {1 J8 ]
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);# m1 d7 Z( `: h7 ]4 h+ K6 N
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
8 c' c& n' ?8 e7 C else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);& M3 C! _6 K, P" e& d- T$ q0 Y! W
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);; g- S( I0 c6 l
k=1;% _" C$ q" y% `4 }) A
}( ]: A' v; ?4 J9 T
}3 r; h' X+ s6 W! |( @
printf(" == %lg\n",b);
9 M5 K8 C. [) b4 M9 H6 S1 e6 F( ?) r4 l } C# \# F$ x; z/ e y' T' B. o
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
! ]/ ?$ A* b" X. s}</P>) I' ?- g% H3 _3 ~
< >void exchange() {
" q. q) g( ?# `0 V! ]3 Z- t+ d: y int i;) a8 U/ v3 E* H0 Q3 D- R
double temp[MAX];
' \# R# r+ g/ |9 w8 Q/ I for(i=1;i<=num_x;i++) {
% i% D* C6 x* s Q2 u5 J3 {/ l; m# U temp=temp_c;: ~& h; J( m$ |2 A. h
temp_c=c;
' { s' W- i, E$ Z' ]" [ c=temp;
/ w6 j5 n4 s* i5 Q }
) s% }7 d# Y+ y) U2 n}</P>9 x p0 R5 y# n7 O' v G
< >void create() {" V5 D; P$ ~# l2 w
//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认1 t; ?% Y N9 S$ |2 r% Z
int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;
4 |) [( p; o4 }' T$ D char confirm;
! I4 _' {0 B; K
/ H( {/ y" Q4 \ \6 T, m2 L while(1) {1 Q. N3 Z+ z: Z1 U% Q1 c1 }
printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");
1 ` }) j* ]* a& ^6 F scanf("%d",&ma_mi);
# }& r8 n% [6 r% m' L8 D: A if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");
6 m0 o( f7 c" m else break;9 ]) u: x( n) C, a+ e
}8 i$ V+ ^% O* @
& K$ d$ V* a, S5 _5 u while(1) {& _ F+ Y) T6 _3 G5 _/ U5 L
printf("指定变量个数:");
6 y: ^, k4 e. I* m4 O6 J. e scanf("%d",&num_x);0 t# _' @. [3 n( T# _" M9 v
printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);
6 k8 J; b* m! N for(i=1;i<=num_x;i++) {
% k/ S& n* g5 s4 e8 l printf("c%d=",i);
! l) R, V$ S. u- Y& `1 D) D" X" `/ p( J* [ scanf("%lf",&c);7 j- [7 \+ f0 ]! L% b. M; x, {
}8 ^. B5 J, U2 r
if(ma_mi==1) printf("max z= ");
2 {: V! j- f2 T2 B% L) @6 N else printf("min z= ");
3 [ K. \9 @5 E7 Y/ C, I# q printf("%lg x[%d]",c[1],1);
3 J A3 Q) ]; H7 R) o' ~& x for(i=2;i<=num_x;i++) {
+ ^3 A9 {% U* K. } if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
) k1 i4 E: S& K0 s5 d$ h( r7 Y) \ else printf(" %lg x[%d]",c,i);. N# r3 e1 @4 z( B& f' e6 o
}5 c( s; i K8 J, Z( J, K n
printf("\n正确吗?:(y/n)");
5 v/ o% H) V6 l getchar();
! ~; {9 Z1 J* W+ D5 y9 ~ confirm=getchar();% ]; v: }% g+ u! Y$ x$ N L
if (confirm=='y') break;9 u& i6 I& r1 O6 p
else if(confirm=='n') continue;0 Y8 g1 [2 q2 d5 n! A) N
}</P>& c2 H! Q( G6 g* _
< > printf("输入约束方程组个数:");2 Z6 t0 I- p K& L9 f k: x
scanf("%d",&num_st);8 C* v* P; z0 m4 D% t: U i# U0 J) v
for(i=1;i<=num_st;i++) {
/ s8 ?9 @0 M/ W1 w" F1 b printf("st.%d:\n",i);
4 D; f* P0 T3 k! m$ ?2 i while(1) {
( `( S. A: v3 T; W+ d printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");0 g. S8 T! \. W
scanf("%d",&re_st);% [# P- G, O5 k: k
if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。"); i! L8 p6 ^8 F6 X4 |" l/ S
else break;: M2 F* c/ p+ q+ i3 p1 T
}7 p! _: `, v) x0 M' v; @4 o* o% X" t8 V
printf("输入技术系数:\n");
9 |3 K; v- q1 D! `# q0 G# } for(j=1;j<=num_x;j++) { " i! p8 g% X7 c) X4 H2 x
printf("a%d=",j);" { C) N2 ~& N: P
scanf("%lf",&a[j]);
( ?3 W' a2 ~$ Q }
8 n7 k0 u! b8 v. e" K printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);5 K% ~3 D- E9 H8 W
scanf("%lf",&b);$ p- T; O" j* M+ d! l1 }
! m! ` ?: N3 F# J4 G
printf("st.%i:\n",i);1 j5 _6 e% Y& m2 z
printf("%lg x[%d]",a[1],1);
2 X& A6 L) y: _4 i for(j=2;j<=num_x;j++) { D& g" w2 x& ?9 I8 d6 {
if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);/ Z1 S |# w$ m% _( E2 G" z' O
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
9 t S; |/ B: Q% ]; R }# J. T/ z) w6 ], w+ y/ L( |
switch(re_st) {
6 }* d% R' U& Y+ |8 V case 1: printf(" == %lg",b); break;4 e- ?/ q" h: \ ~3 K5 |+ H/ l
case 2: printf(" >= %lg",b); break;
) Z# L& O4 O" N" o9 a! @ case 3: printf(" <= %lg",b); break;1 p# Y* w% O3 s! Z1 j
}</P>
) _% g* R$ U; T5 i6 l' ~8 Q+ Q< > while(1) {* c3 M2 k( s$ x% _
printf("\n正确吗?(y/n)");% [( Y0 d8 R9 e
getchar();
, t7 } e2 I6 f, l0 R confirm=getchar();. t" U' `, ~! X9 }* P( v+ J6 t4 j- }
if (confirm=='y') break;) `+ H3 u8 L. s4 A, B0 t" k
else if(confirm=='n') {i-=1; break;}
& x2 Q: U8 w- J& K3 [ }/ p! N" `$ d- e
}</P>
/ ?# @/ e* N- g< >//显示输入的方程组, Q7 S% z, w! l1 o2 [) a! O/ n
printf("\n原问题为:\n\n");( k7 z, B$ O# J) E/ D# G
if(ma_mi==1) printf("max z= ");8 ]1 T& L, Z7 m9 L8 a
else printf("min z= ");
o7 [) F( j2 J6 \7 Q6 d( ]3 U printf("%lg x[%d]",c[1],1);
; U* @( K; f7 n' i( G" [0 B/ }3 t for(i=2;i<=num_x;i++) {
X% W( F% N( _0 g8 D! Y1 _4 ?6 @ if(c==1) printf(" + x[%d]",i);0 @( i: r% h3 x- S& p5 b9 P
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);# a3 |' n8 {1 T w, F
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);. L p" {' Z- S; k2 `6 g
else printf(" %lg x[%d]",c,i);' O6 D" D! n) z
}</P>; P# D; X6 R. d
< > printf("\nst:\n");
8 \: P9 t5 {3 X, u for(i=1;i<=num_st;i++) {
* l8 Y! D& r: o- @$ o" H4 p( ^ k=0;3 y% [% P. R' P9 i3 w2 U. Z, Q) A
for(j=1;j<=num_x;j++) {
7 k8 ^; t) K6 u* `/ v' }' y7 ?+ q if(a[j]!=0) {
- e8 i0 J0 w0 Q: E( l F# h7 I0 S if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);# m* Z3 e7 h) w( b: K; z+ J
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
4 l- _- g* b4 p else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
" i4 m8 n* A- z) ~' x else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
9 q8 A) q2 e+ I- ? else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);9 S; o$ m7 g/ b' [
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j); K6 X9 M. }( x! o* t
k=1;
. }4 V, k5 u$ ^* J& J }5 h$ z/ D/ {5 x3 d( P
}
. j9 u- w7 K. y3 A) x switch(re_st) {
: ~" i( c1 f6 r- U" e case 1:
- R H4 Q8 z( s8 M8 z printf(" == %lg\n",b);
: n+ U5 q3 r. e3 s break;
0 d, \! R: |0 o case 2:
) K1 w& D4 M n |3 t& R" m( c printf(" >= %lg\n",b); ; \$ R! B6 D) B9 }
break;, ~- z1 Y' u* U5 d3 y6 W& u
case 3: , ~: h N2 ?, V+ ]5 r: _/ K( B
printf(" <= %lg\n",b);
" x$ ^; X8 T' h- U0 s8 P break;
* T$ N+ v0 @' i1 a# ^6 E+ ]- k }
) n7 l# e+ X) Z- c+ a9 X }
7 R' o+ u8 p0 B/ } printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>* E$ K5 i4 {/ O" p6 P
< > tnum_x=num_x;
; T" V4 l3 C' j2 |8 l; s2 u% w% m5 \ for(i=1;i<=num_st;i++) {, F! T9 Z+ ^! Q. j0 r) e/ D y& Y8 a
switch(re_st) {1 R2 L6 G. ?' F1 E
case 1:
. s7 j% q0 q/ I9 r& Z case 3:
3 G* P( _( c" X( V& m9 s: c num_x+=1;
; e1 M' b! H( G0 k break;: \3 {- h |5 i5 v
case 2:
' A% |( m( a. H/ m9 ~ num_x+=2;
4 y2 P3 O- J t3 R0 `* s7 K5 E9 S! l break;
) e; b( X a7 R. k! H+ M) W7 W7 Q& p }/ p# h; B1 ~9 w X! L" ]
}</P>
- `5 y0 D: B: G< >//化为标准形式
* r# }! ^7 U5 |. C# Q/ J2 O' Q0 ` if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数: a# n! s5 ^! f" P- o" r. q% A
for(i=1;i<=num_st;i++) {
0 ?( k5 G" } E8 p* T0 q) i switch(re_st) {! f, N( r2 f/ ~3 B+ M
case 1:
9 v) f5 `# `( j# F8 Y! g num_addv++; X) ?2 B6 i- D
num_ba++;
, n1 H& Z1 {1 \7 u6 S% } num_ar++;# c7 x2 A E6 [
c[tnum_x+num_addv]=0;
9 W9 g( ^# w( {6 s base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
" J( a. O6 r7 @" m+ M; X for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) & n% N0 }. H/ F" V
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
4 V7 _) B* L; |* v" Y else a[j]=0; h! H/ L5 P* [% d* X# D
break;
& S [/ b5 t& R8 I case 2:
5 v4 w4 G7 `! M. H# o. ? num_addv++;
& M; P$ x& `- A9 w+ w; f7 E c[tnum_x+num_addv]=0;) m p6 r, K) c9 z, E+ v
num_addv++;
& E& j! B. {( d% \' S num_ba++;, u. H4 C3 M! U' ~1 B7 q$ ~
num_ar++;: d1 X' p' }0 F+ h G: h
c[tnum_x+num_addv]=0; " [2 P, A m( S3 A9 w
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;& C, o1 n, P0 {: V9 G* ^- g
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
8 d. o2 W+ i7 m: r R) { if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;
/ |9 K( k# N! V5 T2 o else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
2 q9 B5 g- c0 B- x7 ] else a[j]=0;
3 x+ x6 s" N, Q7 I break;
+ @: c- l5 M0 F& o0 f case 3:% d4 V' O6 ?) x/ c3 d
num_addv++;% [# {# J+ i! N
num_ba++;
0 W. I# x' `2 g$ o- Q c[tnum_x+num_addv]=0;
) @$ ?) `% \1 o- m' k base[num_ba]=tnum_x+num_addv;+ t' C, v' n1 f+ H D
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) ( U/ U& [8 f- \
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
9 V5 \$ Y% t7 n9 u; y y* W5 e else a[j]=0;
3 ` g6 Z( m4 \- q2 }( ^ break;
$ [1 r/ Q, O7 x8 r) Q# h }//switch/ s$ j0 q. G+ C( c4 X
}//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>
1 ^* e2 @: g$ ?7 I/ X: \< >//显示标准化后的方程组
" Z0 W5 Q. f! d4 o printf("\n化为标准形式后:\n\n");. }- X( p/ i" ~% L6 {- X! a
if(ma_mi==1) printf("max z= ");
; v: i% N) J2 b$ i7 f1 O5 U! D else printf("max z'= ");
8 D# Y* X' G) a6 |6 | printf("%lg x[%d]",c[1],1);
. I4 l8 D4 p% d! e for(i=2;i<=num_x;i++) { - G9 y; O. u* R4 n
k=0;
* {" W8 w0 Z/ v2 h9 f I( q9 Y+ S for(j=1;j<=num_ar;j++)( _2 W, e8 f# d
if(i==arti[j]) k=1;
" }5 j3 S0 c# F: m) `( g+ Z if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);
& P, G$ A6 ]: r) F Q/ N- Y( r else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);% X. z+ V- \' C! [6 l S
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);3 b$ \* L( d4 W' b5 s3 Q
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);. x4 Z; i ^0 a, m
else printf(" %lg x[%d]",c,i);) s! q4 r4 W- k! f' o1 }
}</P>/ n6 ^ j- @: A' S! j/ `, @
< > printf("\nst:\n");
2 T0 v, }( X+ O3 T% `/ F9 @9 {- l/ P for(i=1;i<=num_st;i++) {6 v3 c' z8 P; X! l' B. h
k=0;+ I7 Y7 ^$ q4 R" X0 s
for(j=1;j<=num_x;j++) {/ d0 p) e, b$ |; Q( B. v2 j
if(a[j]!=0) {1 p* O, e3 M9 k, R ]6 w8 g+ p" w2 W
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
+ q% v: F: \0 Z else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);- A1 P N3 M* s
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
- Q7 A# a1 B- y1 ^6 @% a, G else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
. s( K4 @ K8 L, c8 g% V else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
$ j3 }& S7 R) [, h else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
4 U6 W1 G0 z \* I k=1;( z: T3 h1 z) n( y1 H
}
% ~! E3 ]0 L9 n }( h$ r" O# t K0 C( k
printf(" == %lg\n",b); 1 d- A% X# z9 O
}
7 ~2 ~8 H( f; [$ q: z printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);5 q" g; w5 E" c6 n7 j
}</P>4 m: a- b3 S( D$ B0 W% p
< >void iterative() {
5 X' Z9 Y5 J3 } 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
: ?( `8 Q0 q% I, _- l {3 ?9 W int base_elem;; x9 j9 F4 `& \+ F) w: c
int base_out,base_in;
! i) A' |5 z0 M: D. W8 \ double sigma[MAX],temp;+ ^' x: v5 ?! \+ u, e* M* {' N
double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>
6 K7 x) S* z: w/ `% D5 @+ c< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop);
3 j1 V7 R4 w7 p6 E0 e for(i=1;i<=num_st;i++) {! G% |- @" {) z2 t6 F
printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);* F8 [5 w2 V8 [/ X# m
printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>
, Y7 K% g% p' Y; M< > switch(step) {
2 w! J* _6 ~! G6 y0 o case 1:4 Y; S3 V9 Y0 V# u2 h- F5 S
for(j=1;j<=num_x;j++)
. s/ U2 {; k% `5 N2 g# P( i' c' K {
# u2 G$ S S$ o8 F) f printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);3 f) P$ s# _" V' G$ P
}! W2 w8 ~6 a$ ]+ k" X' C9 N. ^
printf("\n");
$ N8 h( E; k8 v+ y; ~' _" i break;; e8 u" v0 D, }0 D% ^3 u& ^( n+ ~
case 2:& s' I8 N) V, p! M
for(j=1;j<=num_x;j++) {) u( J c& i- k* q' S# n
k_a=0;2 o! E6 ]) Q. P5 M& b
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;
' d' _- l# A& O* M$ r if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);% B0 d) t/ R1 b# c. ~+ t0 i
}
8 J# m8 O8 c' L% G( q printf("\n");+ y, |. }8 j0 H& j: M( v0 @3 c! b
break;
, T5 u" d3 |# Y8 d% i }' Y+ Z- ? G8 C' D6 T0 g0 m, b% X
}
& G3 z: z& I! }% C//求检验数sigma) M5 F$ \" }4 r7 v. F0 D, d
for(i=1;i<=num_x;i++) { u2 L1 J: J& G" U2 y& `0 B+ H1 a9 G" \2 n
sigma=c; ~) X, U% x0 l8 z- d+ v& q( G& U
for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];
9 R& m& f0 y0 m1 R9 s* q8 P for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;1 c2 n" j% m A- Y3 [& {
switch(step) {
' y1 U+ F* ^* C F; c4 R) } case 1:
$ I: l& k, w1 F: i. m& o9 Q. O printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);) ~0 S, o( a0 l. G
break;8 @) f9 Z2 L }1 o4 c
case 2:
- D. j5 @; e2 W2 ^5 l k_a=0;/ L( F( s: `+ R
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;
, A* e5 i: x$ N' D, D2 p. L if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
) E) j0 x& |0 o1 d9 s break;
% v$ x4 d- w' }! X- G: r }
+ @, b: X( T- f; J- G' c1 e }- a( Q! o/ B% ?2 \1 J" _' |; F& Y
putchar('\n');% o9 i5 E' ?4 s! }$ x- b
//检验检验数sigma是否全小于等于0& Z' ~9 }/ @: Y; X/ q
k=0;
# X: p4 M# X1 d3 c1 X5 E for(i=1;i<=num_x;i++) {
~- P: P% Y' o4 s$ ^ n# a if(sigma>0) + V8 o: E5 V6 u2 s* r" P
k=1;3 V+ _7 @% w1 ]7 H# ]1 z( l* K
}2 q2 f7 o! L6 E. Y
if(k==0) {
6 L1 p$ n0 v8 C: x2 C4 g g) n6 i' A //sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解
f7 N6 j4 x. ]. L I0 x4 N$ ]+ `! v for(i=1;i<=num_x;i++) { : v+ ^9 m' i5 X2 O# n8 _* x7 E
k_f=k_a=0;6 `$ ~% @, d6 s1 x2 _4 E+ O' k
for(j=1;j<=num_ar;j++)
$ _& n- g p; Z if(i==arti[j]) k_a=1;! I4 H: F! Q4 |' H& m2 I2 S( Y
if(sigma==0&&k_a!=1) {7 B# J6 `: E3 w3 b4 i0 f
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;
, J3 a* i2 }# b" `* ] E if(k_f==0) {status=-1; return;}# w1 w% X2 t- N& Q* i
}2 P g8 |+ |/ Q
}7 w9 X2 n8 L8 t; e3 J9 }
status=1;
* y% W: _; ]0 |; N* o- t6 u return;
" p6 H7 Y0 B% f, o }8 s2 s: }: ~. C' u
//检查是否为无界解
5 ^* d4 ?! Q9 V$ P3 M8 w for(i=1;i<=num_x;i++) {
) z& P' z3 V$ R. y/ e4 I k_f=0;
) l& _2 x1 E. {( ^# t- ~0 L if(sigma>0) {
5 S ^' p7 v3 a# x/ J# |6 M for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;
# e u% t: T( y3 G if(k_f!=1) {status=0; return;}
; H- V9 W" u' j* w, w6 h }
) h% u3 I/ e, M' e7 a }</P>( A/ }. X' d4 K; n) r9 }9 i3 k
< >//确定换入变量- G- k, K% N6 q4 c
for(i=1;i<=num_x;i++) {
, Q9 s# _ \! a& m k=0;$ ~9 I% L" w% t z
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;; u2 K/ s9 ^ U+ W+ e& o& Z+ o8 b
if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;
+ l: h' D; M: f }//temp赋初值& m! i& U6 \+ _4 y- h4 h6 M
for(i=1;i<=num_x;i++) {7 _3 ]" y: R8 h: ~% y Y
k=0;
6 X+ d$ n8 L$ c2 i. t' I: i' c for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;/ v0 [1 X1 @! n) C% u; I
if(k==0)
* I6 {2 p1 X. A7 { if(sigma>temp&&sigma>0) {$ ~) \5 Q& q! r3 e. l1 K5 {* J
base_in=i;
# V8 }% }. W, B! d Z& x# P6 g temp=sigma;* M2 J- ]3 J2 E4 o3 y
}& p/ |5 T7 A9 x+ _ d
}</P>1 o7 u+ x5 f# k- {, O
< >//确定换出变量. ?6 M" s ?* }& v( x. X# e
for(i=1;i<=num_st;i++) % A7 i9 M/ g* D0 @0 [' n
if(a[base_in]>0) {
E0 W3 [/ d `! S$ l# L0 ^( t temp=b/a[base_in]+1;" H3 Q' Y1 Q( o1 u7 I! Y6 N/ ]) C
break;
/ j: L" ~; u; ?3 E- j }//temp赋初值
* z1 G M5 h% @" l1 }- n$ { for(i=1;i<=num_st;i++) {8 _8 f" L& a8 M+ Y
if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {* X. P' o% [! N, Y
for(j=1;j<=num_ar;j++)9 Q- N7 U1 F: S9 k2 o$ F
if(base==arti[j]) { ! y* n1 r2 Q o& r% X- d) q7 ]
base_out=base;4 }: M8 I) k. B- A2 T
base_elem=i;& J" z! Q u ^0 S
temp=b/a[base_in];
: U& r8 l( g+ b x; X( y break;3 J) t3 o( u9 n# z. q
}5 z. T. H" N5 B9 V# E) ~
}//人工变量优先换出
6 ~+ P& K; t% r' y4 G if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {( p1 `5 b5 \4 P. ~! Z" n
base_out=base;
% @- g; M2 w) V! q base_elem=i;5 K. z. b- G9 w0 g3 I+ V
temp=b/a[base_in];
5 p+ B& P; e4 o- { }
6 d/ {, V* R: X3 ?' i. i, ` }</P>
; ~$ J8 A5 ~% J8 k9 ?" E8 L: F< > printf(" 基变量:");3 L X- R/ g$ z
for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);% ]$ c) B) v8 }6 \: S4 A! Q+ s
printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);# i- [2 i/ h$ J8 h
//基变量变换,进行新方程初始化后迭代
9 P# u2 ^: L( i0 a% D& l3 f; x for(i=1;i<=num_st;i++) {
+ g6 p$ l! [4 V& i& I if(base==base_out) base=base_in;5 A l9 W% G9 g! ~( K% Y
}+ N5 U4 x6 O& Q/ T" X
//初始化主元素行系数2 D u& x7 W) k: Z7 k# M* J6 [
value_be=a[base_elem][base_in];
8 A8 S3 g( e- C2 h, P+ l+ K b[base_elem]/=value_be;
2 h" P3 D" r& V. ^ for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>, X6 ^" W* g( M7 y- M/ e/ f9 h% ^
< > for(i=1;i<=num_st;i++) {
, F& q8 Z+ b4 w1 S if(i!=base_elem) {
% A D1 h# `1 Q+ w6 Y2 _ b-=b[base_elem]*a[base_in];
6 }0 m8 ?; @5 C3 q7 l value_be=a[base_in];
. C" J; }0 `, q- a1 Q for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;
9 I& O& U3 N. h. \ }
' u) G6 k; j5 d9 ~7 m) w }
1 a6 h; U% l1 m& N$ ]/ m$ \5 B stop++;& |& t# A' R! P3 q
if(stop>STP) {status=-2; return;}
" c7 j9 T& c1 h3 U iterative();( H/ g6 Z$ F# ]2 Q/ W
}</P>: V! g0 ]& A8 H7 z- G
< >void output() {
1 b- E- y: N8 B5 m int i,j;
% n" R* r T6 f7 X/ O double X[MAX];
' F a- K2 f6 G printf("\n结果如下:\n");3 M: P3 j3 R" c: M8 e
printf("\nX=(");+ L% f7 G7 v& y$ C6 U5 R5 ~
for(i=1;i<=num_x;i++) {! B/ r: A" @) D+ }
for(j=1;j<=num_st;j++)3 Y; W# @1 W r0 }. _
if(i==base[j]) {X=b[j];break;}0 T a0 K6 {6 p4 r1 H
else X=0;
. Y- b/ v; e/ \, n5 | printf("%lg ",X);7 B7 t2 Q* n* W. |: [
}0 v0 ~% O+ W6 a: K; A+ E+ L
printf(")");
8 M# p1 v$ X. ?7 ? for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;
: B2 k6 F8 T6 u8 i" j0 X; X% T if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);
; b6 m1 V1 w/ @' j/ B) e& ~9 }6 j* ~ else printf("\nMin z= %lf\n",-max);% }% O! d* G# c* `
}</P> |
|