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< >/*************************************************************************
! b/ h9 H+ h9 o+ I3 I' _ 单纯型法解线性规划问题(两阶段法)
& }- c' r2 N9 X; z 8 p* n+ i; C% {$ J7 `1 j
编程环境:VC++6.0 * G0 v- A2 \2 m4 n' V, {
方程组输入说明:
' }* f% F, G" V) L 变量非负,按提示输入相关参数。
+ {' L. e* J, R$ ]# e: c. M *************************************************************************/% z9 ~ J% H1 v- t
#include <stdio.h>8 @$ u+ F9 r" Y3 h1 h
#include <stdlib.h>& o! G$ I3 t& ~- L
#define MAX 100
& k% D) p8 p5 d#define STP 100</P>: F8 ~0 E! Y- ~! m
< >int stop=1; //迭代记数变量
% j R) z5 `: n1 V3 A) wint 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
0 x+ W4 s$ w$ H7 U- Y0 j9 \1 sint step=1; //目前阶段</P>2 G- s& u8 e. a* X9 ~5 b Q
< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数; A; M; ?# p) @) S1 ?& r
int num_x; //变量个数 - H* p, }- F& `$ Y+ g
int num_st; //约束方程数: y3 f) U) b4 D% V. M
int num_ar=0; //人工变量个数3 D: V% S: r! l7 a
int arti[MAX]; //人工变量下标
3 @$ X1 W N! y- h4 O7 u/ vint base[MAX]; //基变量下标
' _1 ^% D- ?9 i# B9 |" Kint ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>6 a+ M1 R4 C1 w) w" c
< >void create(); //建立方程组6 t! E3 W, c1 o
void iterative(); //单纯型法迭代
5 r: S. V3 [* U' n& o4 j, uvoid output(); //输出结果1 h$ _) A$ z9 p& \
void banner(); //打印程序标题2 w: K+ Y2 c% l ]5 \; w, f
void exchange(); //交换两阶段价值系数
: M, Q5 S& \- K* gvoid show(); //输出方程组</P>
3 l! z; B' [5 ]- _' J< >void main() {
, k$ _$ I0 e1 h int i,j,k; K, b" `9 O- K8 G: ]
banner();+ Z+ T7 t5 P- c U9 p& B
create();! | l4 ~* I7 V( x+ r! g( n
//保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数
6 ^, |2 \4 C1 g5 r# S2 l for(i=1;i<=num_x;i++) {
, |, b3 K/ r& k- x j% h5 s k=0;
# }$ j7 @) ~1 U- r2 L6 x6 P for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;$ S B' v' V/ j' z0 s
if(k==1) temp_c=-1;0 [- u) y% X) z3 r- r$ u5 N
else temp_c=0;
- h! p" \6 Z/ n4 X3 ^1 Q }
: P1 |3 e0 r* q exchange(c,temp_c);</P>
7 I9 G8 o" d# P6 f0 W3 d< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");9 ^/ k5 n# d; T' V- v$ I6 ^# R8 x3 k# n
show();5 r0 f: s! C3 v) h
step++;) \7 A. N o5 _, ^
printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");
4 v. m5 {$ w3 n! M( |# W. Q/ T5 j* C! u getchar();
# w% b. d9 E. g) W( @' L# v getchar();) @ s* Y7 n3 G; w* I- }/ ]
iterative();
2 \9 @0 c1 ]7 `% W9 s! C if(status==-2) {
- k( x6 N& b2 g5 c. K7 } puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
. h* p0 p' d: l puts("\n按回车结束");
, ]% `4 c- z) A getchar();
# O' z( r" i. {( A exit(0);
* f" P! L, N# |# c% m$ X }( \4 O+ }0 K( y0 `+ h5 m2 s
output();</P>
# G* k# g( _) P- c) @& u< > if(max!=0) {# ^3 Z* \0 P& o
puts("\n\n原问题无可行解。\n");! s9 G& g& H1 b% o5 r. t3 u& X: W
puts("\n按回车结束");1 C* a8 c6 ^8 F# \# ]1 x; J$ X! y
getchar();
; b0 N/ ~" K7 V5 k- i! _# G exit(0);
- s1 x5 g* q, B; B }</P>& s) M, N a ^+ Z" I" Z- l! ]
< > //转换为第二阶段价值系数; e/ b& o; V3 w! m3 a1 M; ?
exchange(c,temp_c);
/ h5 Q% L7 \1 F3 l% |6 ~4 { //把人工变量列全设为06 ~$ l& o' S2 h) X0 Q m
for(i=1;i<=num_ar;i++) {4 m: U" g3 D1 R8 h0 c% W* V
c[arti]=0;
, L' C; P X4 E for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;% Y- s+ ^& M1 _4 L) B
}</P>' p7 f: z7 k% v; {% l W2 {- f
< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");
. u7 c4 O, q- N0 ]$ a show();
" L5 H/ ^: u! N) N* G! f puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");1 W5 _- b, @# S( s& A* k4 g
getchar();
8 q# a+ W4 W# K/ ?" w" H iterative();4 r5 p: p6 |' E5 M) b: F% \
switch(status) {
: Y) q3 O6 [$ V" ~6 t case 1:) F( a$ ~ g4 H
output();: S3 J n/ Z. m8 t% t8 x1 P
puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");* s; ^! j5 y/ s3 t0 ?
puts("\n按回车结束");
9 X! P5 Z; @, u5 V getchar();
7 D& Z! f" Y" ~& s4 I exit(0);
' b) R1 r5 P* |4 O+ A, C: b6 b1 v case 0:
$ x6 @! ?; O+ o puts("\n\n原问题为无界解。\n");' m! Z b# x; W9 d
puts("\n按回车结束");6 z' t- T% g9 [! |
getchar();; E- Y; w/ C0 Z7 S- o
exit(0);# P, W" t: |- N1 C q4 ~! E2 A, J; t
case -1:4 ]# U' v+ j. }$ X* v
output();! u. C7 J( D. a2 Q3 O$ e1 i+ e
puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");
8 Q4 R* m* x, r- f. d7 { puts("\n按回车结束");
7 V* j9 X) J* Q$ E) f getchar();, l5 n3 c: N9 x- C& B* Z9 k3 F/ N
exit(0);+ M! _- j2 p; k* l$ q6 ? M ?
case -2:
3 A# V: o( i' e2 l6 \. S, ]" |. G puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");& e! V, Z) U1 p( l4 ^! d
puts("\n按回车结束");* [' L: m( w4 A. i; p7 S" I" h
getchar();; m5 c$ ^. G4 z2 d" `. Y" C
exit(0);
5 Y" {8 q/ Y2 D- B9 e9 m! B }//switch
+ V4 C$ f6 s% T+ G. b' g}</P>
4 Y n9 T6 H/ c% ]+ l- ^2 O% x< >void banner() {3 Q: ^1 z8 M+ a& p- u
printf("\t\t****************************************\n");
% F7 [/ V+ \) \, o9 e: q printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");
7 `0 V8 z# {8 y% p% `6 S printf("\t\t 作者:Thunder\n");
" y) Y, h/ r6 v: C4 x: v printf("\t\t****************************************\n");* U3 g! p! P0 R& o2 J5 Y: u
printf("\n");
* b/ _4 U/ ?% T- X}</P>
) w1 S0 A# b& p) x, K) F. |* h< >void show() {- E/ R1 s6 K2 w+ U& n* X( x8 N. w
//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示
9 L6 }+ d+ B2 F$ o//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号 L* T2 s0 A- Q# S$ \
int i,j,k;6 ~6 d" j5 f- a- E. _) Q3 ]* s
switch(step) {
. F( \% T1 w3 I. b case 1:
4 m6 P; T+ m+ H: |: V- ? printf("min z= ");* S1 p- E; ~/ g! I! Y
printf("x[%d]",arti[1]);- `, I& U) F @
for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);+ |: c, J: _ }# A
break;2 Y$ L, d8 H% q6 g& x9 R+ X
case 2:/ K J( g2 E5 k: q( Q" K6 l
printf("max z= "); ~$ o# V7 S. O& \2 K! `8 v
printf("%lg x[%d]",c[1],1);! K3 u; A) a. n
for(i=2;i<=num_x;i++) {; E' P, \7 ]2 Q/ s9 y
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);4 V( W( Y& X" r* b" K8 A# Q2 V/ H
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);& A. t5 Y' w1 V
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);8 V' q- r$ T& m" |) F- `0 t
else printf(" %lg x[%d]",c,i); b, X5 o2 E" ?' P+ f4 F# ]6 f" @
}# y5 F6 N# s' Q/ n
break;& P4 K8 f5 N: o7 p2 O
}</P>8 L/ v1 z) l0 S$ i" E4 j' d
< > printf("\nst:\n");
; _5 h' M( W; A for(i=1;i<=num_st;i++) {, H. \& B5 T( i* Q5 x* R0 O
k=0;* U3 Z/ N3 ~ y: |1 p! L
for(j=1;j<=num_x;j++) { 1 o9 k1 h" R" v% R
if(a[j]!=0) {
) k+ q9 Q1 q1 ^( S7 M if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);' s( K% ^. d. |1 v: R
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
" S% E, a) }! z B else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);+ E% Q8 U' A* L- u+ B S9 \! w
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
3 G0 T: c! K2 X d) b+ F* }6 |4 Y else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);5 u9 I) g* D( P ]. p7 x6 k
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);8 V- q5 d+ L s3 |. U) x
k=1;
5 I9 B, z% P6 z% J$ u }
9 p+ Q- c e- G }5 `, p# @ x/ m2 I4 \
printf(" == %lg\n",b);
3 n+ b) @. M4 U- z7 g }6 Y8 c: Y0 m8 T/ H
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
' `, L6 r9 H# g- a) H- |) K}</P> t- f! F' [: W8 ?+ v) O5 ]
< >void exchange() {6 ?5 Z. a- s* ~+ @% `$ w
int i;
) t, p: k" ~5 G' E ~ double temp[MAX];! U2 \* ^9 v: H" Y0 f/ {* `
for(i=1;i<=num_x;i++) {1 @- Q' v8 v* p; O5 ~
temp=temp_c;) ?" L! \/ q; C5 n9 X) }
temp_c=c;2 [' V; @1 Z4 p$ _1 M( U* B
c=temp;: v8 i: u1 J/ I6 P# @6 W$ v
}
& ?+ T H; n6 x" Y) v}</P>
% B0 C1 ?+ i( ? t8 p& }< >void create() {7 v& J# M# N% ?% s
//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认& T( _) V4 @4 P: l9 m7 p- d
int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;5 o# S! p; `" M0 K1 n, S* E
char confirm;
7 M5 J8 u, o9 y# V! ~
0 ^7 T+ F6 ]3 o, z" a# ~ while(1) {
5 X& e4 _# i7 X) P1 I$ h printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");
|9 N; R( k% g1 w3 m0 q scanf("%d",&ma_mi); m6 N! V- b5 b2 D' Q) Q) i
if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");
; w- X# X& a3 T" h& A else break;
4 x2 E9 ` Z* c1 k$ ] }
+ _% M8 X6 b3 _ % ~" K0 f7 I1 t
while(1) {
( b: {& J$ i# K" H3 V6 q printf("指定变量个数:");7 D" F, r2 e d1 h' h
scanf("%d",&num_x);' \0 m9 ^( o- \& m7 B6 l
printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);
7 X+ S' ~- N/ M, A for(i=1;i<=num_x;i++) {
' c$ c! `6 x& B" [' g printf("c%d=",i);( S* m7 H! l) f+ F) H. b5 D5 p
scanf("%lf",&c);- D s( d: c6 X1 ^" q G7 O
}% c0 \$ ] ]9 r
if(ma_mi==1) printf("max z= ");' E6 U. u" Z3 `; x" F/ T
else printf("min z= ");
; [$ R3 y" _+ G- Q8 m printf("%lg x[%d]",c[1],1);
) _7 c! j' a8 ]% A Y7 ^4 k+ V for(i=2;i<=num_x;i++) {. ^3 e* `, y2 Y# u5 q+ |
if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
. t+ c$ W1 H" y& _2 ?- u m1 q else printf(" %lg x[%d]",c,i);
3 D) B) x8 p" r( c, m, L2 A. S }
6 s& c9 N; y4 l' l3 F8 o printf("\n正确吗?:(y/n)");
( t6 I) N5 V/ i/ T( Q' {8 j( k getchar();' v+ a' K5 I; \' N
confirm=getchar();
/ P8 G% L& `. u# W! ]$ Y if (confirm=='y') break;
S* k/ Y& `& V; m6 R9 h- b else if(confirm=='n') continue;% ?; H1 U7 n2 L, h6 f: F. j( w' o
}</P>8 |$ _: d0 L8 h$ d6 Q$ q
< > printf("输入约束方程组个数:");
# u# O4 z i! }) z! p0 u scanf("%d",&num_st);
1 `7 k& w2 ?5 e: O' |( m: s& ^ for(i=1;i<=num_st;i++) {. ^) E+ P& W1 l0 y+ _5 }
printf("st.%d:\n",i);
1 j7 B* {/ d5 n9 d( D# o. B while(1) {( B v$ b- _# K& [1 x# h
printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");3 s- c& m, ?0 I8 O5 g; l' N0 e- i
scanf("%d",&re_st);
& q0 c* t0 \- x) l if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");
8 N8 ~7 v5 ~7 h: M' b( g5 E else break;
. f/ d% N7 c A, w. f }1 w! |& k$ m; K0 e, v6 x
printf("输入技术系数:\n");7 n( d$ f E* c- H5 |7 S
for(j=1;j<=num_x;j++) { 1 |* {3 c5 {! X" u- _- k' M
printf("a%d=",j);/ K, P7 @$ q' e$ d! P3 x. f
scanf("%lf",&a[j]);+ _0 V. q2 N' l1 i; E8 t
}
O2 J& L% L+ z5 P+ C$ ^" y1 N printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);
+ a1 K, H" t4 O0 }( \8 [ scanf("%lf",&b);
7 P% w. _8 F/ B7 u1 B8 }! V; i
1 e7 P3 y( V J: O0 x) b printf("st.%i:\n",i);
0 v0 _9 ~/ |) `- a) ^: y/ r" M printf("%lg x[%d]",a[1],1);9 G+ K9 L. I/ w2 {& Q' j9 y
for(j=2;j<=num_x;j++) {
5 |9 B' O+ y& R! k# i) b/ L/ t" z if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);1 k/ O8 o, f# |6 g/ ~2 W8 P
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
# T: N2 B% ~+ ^' s, O' Q# L# x }
9 I2 T. Z$ |" x3 s) a, l/ l, { switch(re_st) {
* t( M# N4 i2 T- I' P2 c5 S case 1: printf(" == %lg",b); break;4 Y! h- {9 U! d+ X2 y
case 2: printf(" >= %lg",b); break;
! z8 ^& u( x8 i+ \ case 3: printf(" <= %lg",b); break;
# b+ ^ |6 Y9 R$ \+ t g5 ^ }</P>
4 p0 T% M7 P8 v< > while(1) {+ b% I; ?( ]$ |/ v1 Z1 y/ h
printf("\n正确吗?(y/n)");
4 ~1 W& {) u& w9 a: Y" Z* Q getchar();, ?' A$ M* b5 A/ ]: s. l5 s: p
confirm=getchar();1 u" W) C$ p% u' y
if (confirm=='y') break;' M: K, l: A* U
else if(confirm=='n') {i-=1; break;}
! G% z- t5 A0 M( y Z, T }
5 Z i) b; K" v" v8 n4 p- V }</P>1 G% ]- U" L7 e% L
< >//显示输入的方程组
( X+ S }* c2 N* r( v) v printf("\n原问题为:\n\n");; X# T8 C- K$ q5 i
if(ma_mi==1) printf("max z= ");
, m* h E( J* W8 P( [ else printf("min z= ");
+ m+ T7 F* J5 b! C: }8 K6 L; ~ printf("%lg x[%d]",c[1],1);- h/ x1 O0 s- f. q
for(i=2;i<=num_x;i++) { @9 J: y) Z- X6 X! [
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);+ R& q- x8 y3 f7 o$ G/ y6 ~, J
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
+ ^) G5 C1 W( r4 A" M& N0 T3 e5 S else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);2 P5 @5 K% a1 h) ?
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
. B* G' o; ]) ]5 k }</P>) v4 X* s" `, J( N+ K
< > printf("\nst:\n");
5 @( U7 \. F7 D6 K for(i=1;i<=num_st;i++) { , f+ H) S5 S8 V) v9 p' K
k=0;5 {* t, k7 C( c6 t/ N
for(j=1;j<=num_x;j++) {# [+ {$ _5 w8 L, u% a
if(a[j]!=0) {3 F- y6 R/ x# ~: i( b+ X
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
; s7 Y+ P n4 [ else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
P S5 ?2 g( }+ r% }. d* w; {: n8 L else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
" I# ?' n8 r6 O+ D- n else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);' _- k6 e2 Y* ^1 j3 s. w8 q% u
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);# ~8 G- i- b) P0 W9 i1 O
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
6 @' h0 S# ^# p k=1;7 o$ y* \5 A: L" l1 R
}5 L" w- E2 [0 [& i
}
" ]5 y2 u0 l/ G# ?6 k switch(re_st) {
' L8 S; ?" Q5 }9 U; y case 1: + A8 Z, ?/ t6 [2 W
printf(" == %lg\n",b);
5 b& ?3 o0 }1 e U) Y- u' q break;; I+ m3 c1 A6 L; ]4 G9 Q
case 2: ! I1 M1 G/ D/ N; Q% s
printf(" >= %lg\n",b); , l$ g4 `# ]1 @. U
break;8 W9 H& v. f$ Q( R
case 3: + b7 ] j' T2 d' u" s8 k5 U
printf(" <= %lg\n",b);
" w, V4 |9 i2 k7 b$ O( x break;; f7 G6 \' ^5 L
}# ^5 T% |- c5 S$ D7 V
}
5 n( p3 z% w' T+ S2 o8 N' Q& B) C, C4 J printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>
6 l* d, R9 c9 }0 \( O< > tnum_x=num_x;
( R, a# C$ D! I' W' x2 i for(i=1;i<=num_st;i++) {
3 ~9 @% ~6 p2 \! B switch(re_st) {
) E" s9 }+ }# {! O; Z case 1:/ g+ D# H* T Y7 @* ~& s6 K
case 3:( D+ k0 ~$ w& }8 B5 Y0 x$ b
num_x+=1;1 c4 K0 L) o$ N k6 [
break; h& f- J: c0 |6 [
case 2:9 X+ |5 N2 _, J8 C& u$ h& K
num_x+=2;2 F& n9 g: x" v9 b" ^3 `
break;
0 H1 S- w6 K7 d1 p: Z }0 {/ {, Q- U! m
}</P>
7 O2 z9 H5 H# A7 `0 ~' N< >//化为标准形式
% Q, t, ^5 U* q% A if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数
, V; J" [. ?- s4 ]+ u for(i=1;i<=num_st;i++) {
& Z' E3 k; o* j* K! q switch(re_st) {
1 }. x+ `3 \7 r; m case 1:( N3 `/ w# K. Z. [9 p
num_addv++;
9 c' f4 L1 v6 h( V3 b( ?" Y num_ba++;. `# Z( a3 B3 p6 W6 E
num_ar++;
; R2 L/ ~" q& R( Z0 d c[tnum_x+num_addv]=0; . K) r8 ~0 A% u1 \* J4 m
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;6 m9 n# N9 W0 G/ M. v# B
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) % K6 H3 i4 r- G
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;) `; `% n5 s2 G! h9 m! B1 `! W
else a[j]=0;
$ R, E+ K0 b" T. Z6 O+ X break;
- H& v4 \" _. J. [4 `1 i% i2 ~. R case 2:$ U5 x* O' b. u) j6 e
num_addv++;
$ ?# |' |- p) P1 }1 l z2 |" i c[tnum_x+num_addv]=0;+ I9 B+ V1 _* S8 c! K9 o
num_addv++;7 [0 L: o& v) u: ]8 m6 x5 ?8 @2 K
num_ba++; [8 U! z% o! o2 ^; w7 u$ R/ W
num_ar++;
4 y! @- ^' x$ }( Q c[tnum_x+num_addv]=0; 5 Z8 ^- }' P9 a
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
# @+ l" T3 U3 c' o" y6 d# i for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
0 {* u$ Q2 W9 l2 a& |% C if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;+ p- F1 j" W' f. o. A E4 `
else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
; z6 u$ D5 F9 d1 I [6 X* T else a[j]=0;1 P4 W3 y, v8 \6 e7 E2 |
break;
2 k: f" o6 `9 t0 G q8 E& _( w case 3:
$ S( D. R4 T1 P# K, j2 D& ]5 M! E( @ num_addv++;
3 I4 P, Y- |+ d5 P num_ba++;, M& I. t z6 X+ S. j6 I6 e' F) P
c[tnum_x+num_addv]=0;
. t9 P3 d' I% L0 a; S base[num_ba]=tnum_x+num_addv;1 G$ \" E {$ Q6 N
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) : p7 a4 H) [3 w6 ^8 E# |
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
3 g. |. e8 i- l* e; q) \ else a[j]=0; Z1 N5 ^6 r! [9 T5 W
break;2 I v5 O, Z* M, A* z1 t" c2 W
}//switch
' y( h$ F d4 e5 p9 u* M c7 e. u }//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>
# U4 F- D' ^6 ?0 N+ \3 E6 d< >//显示标准化后的方程组$ s7 m! g& Y- f
printf("\n化为标准形式后:\n\n");2 h% J3 {$ k7 p l
if(ma_mi==1) printf("max z= ");
0 X, e6 ~, e# w( D V: S) d else printf("max z'= ");1 c) W2 N' C6 t4 d G
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
2 e4 Q& U; l, P; x7 E$ H" Y! A for(i=2;i<=num_x;i++) {
7 m4 w; M& F: L O$ g: q k=0;6 U* ]! }3 l Q1 \
for(j=1;j<=num_ar;j++)
: k) J& w( K4 H( y! l if(i==arti[j]) k=1;* ]; q3 M% v: h: k" [9 W
if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);5 n' K: G' E& {
else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
' s y! ~3 n5 \7 r) r( _, U: C+ I else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
+ F' t, e# E3 z, w( o$ z! D' B else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);5 y B b$ b& \8 J: T* Y. ?
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
$ j, p5 Q. C6 F3 w2 N4 P3 U* L }</P>& r+ {! X& K' _3 N
< > printf("\nst:\n");9 e1 ]/ B( H9 d( l( V( K. y
for(i=1;i<=num_st;i++) {
# K! L& a' W9 Z) K! b8 p k=0;
7 K7 i& |+ J3 h% ~/ o! F for(j=1;j<=num_x;j++) {
1 K1 n) p) b2 l& \* j& S if(a[j]!=0) {5 M5 N N7 f" \+ ?' V
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
* j# W/ a3 N8 R* j7 G% O else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
# F! a4 }9 ^- ^- h1 w else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
# d0 c) e* ]# i- j6 T else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);7 F5 B, E' j$ n& P: K
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);1 E+ g! p' d$ L9 q
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);' c/ x2 t3 @1 U! _
k=1;
- H5 H+ T8 t, i8 o$ X; Z* T }
& s8 b {3 u0 }$ l7 |$ w }$ K/ A+ Q/ y" i4 x; }
printf(" == %lg\n",b);
9 T! z' m+ x. c3 X( D: P( A }
@: c, `- E" B+ M printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);0 { B, v) P+ T1 w6 {
}</P>
0 E1 [" O9 r3 Y0 n3 j< >void iterative() {* Y: e& @, H) @1 g# e+ J
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
5 Z$ A( ]5 h" \* Z int base_elem;+ j- b7 ?0 H0 c" G3 K; K) y
int base_out,base_in;6 Q' C& o* l" X/ a) f2 o
double sigma[MAX],temp;/ i& \; W# t; w$ a% y1 Z2 A, `- `3 r a
double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>0 r5 u. C+ W! f' n& B* G
< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop); & k& V8 w# J! H* O- t
for(i=1;i<=num_st;i++) {" j# D: t, Q& j9 W
printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);; y4 W/ d. Q7 Q( }
printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>
, C% p( W7 L! H0 C: M$ z: |6 `# i4 Q< > switch(step) {
4 [4 @! y/ l3 a7 \) Y& C case 1:
2 |- j D' X/ X% ?# G. u for(j=1;j<=num_x;j++)/ u: ?9 I# v4 q; o7 A5 \0 ~
{: u# l1 l% C; W& M0 x
printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
) ^1 ]: A$ X7 b; n8 ] }
; c3 R; E/ P# S! x2 p printf("\n");
3 m! Q( V. ?/ d- ] break;# {: A0 l7 P9 q5 S
case 2:$ P n' g% @ h% O
for(j=1;j<=num_x;j++) {
2 m* |3 v2 ~% c: m: Y k_a=0;$ G& z$ f% P* B, b7 |5 ]* }
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;0 ~9 a' h4 h# Q7 E, E0 i) A
if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);% ]4 z5 S& } `* a* U/ `+ f
}& p8 U) r% S" n/ t! K! n- m: m
printf("\n");2 T& s% B- v2 h2 i" l# S0 D
break;' V Y% t! o6 J" _% h! |/ y* s. a
}: j; |: Z5 @: C: D- b
}
* c0 [' h: v2 e8 K//求检验数sigma- j9 d3 m5 T' i( b# n: h9 L
for(i=1;i<=num_x;i++) {
G6 I- t4 [8 ~2 T% Q$ Q# m sigma=c;8 L% f+ u( V0 ]& L
for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];/ i" u# b& V4 s) y% C# D# J* |
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;# D8 B: I4 x l3 d6 V8 J
switch(step) {
+ H6 Y+ o! A9 f) S case 1:0 \% G, W/ x# X+ s3 k7 G# l0 |/ x
printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);2 N" {* F* _; q, `5 Z% [9 H3 t
break;
' q/ W6 ?5 _- \' U case 2:
$ g, U/ m" K; H2 B {0 D k_a=0;, k" F4 n3 j1 S2 {9 `, G$ u$ g7 g
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;
7 |9 m* e. Q% i9 H A- Y if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
8 H3 B& r: L$ A# P9 f. M( u break;
: R' J2 ^+ p* S5 A9 K" | }0 `" g0 g' H8 I# _# ^* M+ T
}- E1 h1 [0 o: L( `0 a
putchar('\n');0 U |! u/ x& K8 y. t' u
//检验检验数sigma是否全小于等于0
$ S) d/ ^' K! o k=0;; K; t; B) k0 K/ g- B+ m- }; ?
for(i=1;i<=num_x;i++) {
/ j. K: c/ A5 g6 h/ e1 t if(sigma>0) 4 D% B( _( u* v/ f# @# M
k=1;
% s+ q. s2 l( H# f, P1 ?" ?/ p }
9 O& S5 Y! {) V4 T8 m; E0 ?; f( g8 V if(k==0) {
1 E- Y( |6 W% ^+ k( j3 |6 B+ [( ^3 K; o //sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解
+ L m' @5 c5 p- O' }: X for(i=1;i<=num_x;i++) {
/ f: t% i% B# \2 O+ D- @9 e( F k_f=k_a=0;2 s }/ v+ e4 h/ d" v$ S/ e
for(j=1;j<=num_ar;j++): w/ v" f( f6 T! W8 p2 k
if(i==arti[j]) k_a=1;
( M9 D9 z' M* i% `4 W9 c if(sigma==0&&k_a!=1) {
: }; d# F6 \ m0 s* R for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;! a0 F9 c, d" [. \
if(k_f==0) {status=-1; return;}6 R5 j$ e8 O* Q" S' C
}- W/ V4 P) S% `) z! a* f
}0 I( j M, X/ H0 i
status=1; + T9 R% y9 v5 r& v) b- K G
return;
3 u5 f" w ~7 \. _# u h0 `0 X }
7 ~& ?. P* _ q, n8 D! m1 [//检查是否为无界解
) |/ E+ p/ n" @$ F$ n2 L |+ Q$ I for(i=1;i<=num_x;i++) { 5 g/ z: G) v1 `/ S1 B+ x
k_f=0;
: [. D! g8 y7 d' L% B if(sigma>0) {
' [6 v. m* M- f8 g+ _6 q for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;
# l0 C$ `" W# ] if(k_f!=1) {status=0; return;}
2 e/ U! D3 d) O+ J6 W }' s" t- @% }4 d. I
}</P>) E' n& I4 w/ A) Q
< >//确定换入变量) N: [( i- M! M3 \! V) K
for(i=1;i<=num_x;i++) { $ m4 d+ N! q( m, p9 K/ G/ R3 U
k=0;! x0 J, a" s* b9 f# k
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;% ]6 q) p: h; Q0 j6 O* ?
if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;
3 t+ ]) g4 W: F/ S+ u* W0 k }//temp赋初值+ A, l1 a# F* J" t
for(i=1;i<=num_x;i++) {
; Z" d" V) [) t2 ?! _, M7 J k=0;; k, U* M6 ]8 t5 `( K7 v9 ~8 K2 ?
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;$ X W' l S; j. L8 g+ @6 A. t# W
if(k==0)
3 e3 A& \0 J) X% C( J2 m( h B: H if(sigma>temp&&sigma>0) {
' l' m# e9 g. C1 E* e# f! D" X base_in=i;2 z& x$ ]3 v/ c
temp=sigma;2 `0 b0 g( v- A2 e
}+ x9 V6 |, P8 M5 b7 j/ l
}</P>
. b: w# [# U. F# t* m< >//确定换出变量
; H0 |7 K/ x: U! v% a+ D+ q for(i=1;i<=num_st;i++)
3 Z- @5 k3 P8 _0 h if(a[base_in]>0) {! n# ?' m" H k* p, J6 K: u
temp=b/a[base_in]+1;5 X, s, ]8 ~2 d! Z/ ^9 f- [
break;
( ^5 {' p" u. L1 x2 S }//temp赋初值" a5 t0 X* j9 J+ S5 c
for(i=1;i<=num_st;i++) {
3 K# l% S9 Z) W8 ~5 V0 {/ |3 x if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {
$ r |: M* |: A. W% D% m for(j=1;j<=num_ar;j++)6 Y) e3 p5 U/ y J2 x: P
if(base==arti[j]) { 5 i( t4 @* j( A- C. Q8 _6 f
base_out=base;
0 F- Z8 e: P X base_elem=i;
! l9 Q3 q" i+ v' ]5 k temp=b/a[base_in];
' Q- Y( |) U+ z4 K7 ~. h break;
: Y; x! n( f- K I } ^$ s$ E K& v
}//人工变量优先换出
: ~7 d1 D2 K9 Q E7 @0 [ if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {$ N8 c0 t& j# E7 m- b
base_out=base;, y% _& _: H. E. h
base_elem=i;
; F. w' O# G @7 k$ \: G temp=b/a[base_in];
( t3 r1 p* H# J) \" h; g9 x" B }
4 B. e" G" H9 N" \ }</P>
+ x" i7 h2 A. D$ e: q< > printf(" 基变量:");
0 n1 e1 I! E# }; H# J' {! |: M1 K for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);
' V3 | v2 `* Y5 P9 | printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);
\) D' H0 T( n' z7 m6 d//基变量变换,进行新方程初始化后迭代4 z: ~& x% F) J! Z( Q' \: b4 p/ X
for(i=1;i<=num_st;i++) {- D O. `& f" P, Y
if(base==base_out) base=base_in;
$ U$ ?. |0 U# ~# O1 i, {4 N0 b! m! ] }$ `( E8 f/ b4 I7 W3 H: D6 a
//初始化主元素行系数
2 N/ _, t% y2 n: f5 g4 z value_be=a[base_elem][base_in];
' W$ r) V: ~5 N4 `4 b" e7 s4 t9 u: W b[base_elem]/=value_be;
8 F+ H% @8 a3 Y8 {7 O. j' a8 p for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>) a& C. F$ b' g) u, I% m$ t
< > for(i=1;i<=num_st;i++) {4 Z- n2 L" r$ X/ h* V& g; H& }
if(i!=base_elem) {1 ~# { g0 z; C. x' ^8 `
b-=b[base_elem]*a[base_in];
- C$ t" ]. z+ Q- e; x5 V value_be=a[base_in];
' q1 R+ \5 ]5 o for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;, M7 V4 n: N$ p8 I- ^
}
$ ]4 `0 O0 r. t4 z' E: v } W" U- s% M# E4 | a% I2 m$ Y
stop++;
4 L* f& |6 f& }& l3 D if(stop>STP) {status=-2; return;}2 r! L c& G) b: O; R
iterative();2 \( H: X" i3 {9 ]0 B8 Y+ Q O
}</P>
/ \2 z5 K- }1 ]1 i$ J3 H9 j< >void output() {" O" W0 ?* {, p- [8 v
int i,j;
% f6 L% y$ A" M2 Y3 B double X[MAX];
. [( U& y8 ]- |" A printf("\n结果如下:\n");
' X4 u5 L5 y. _! \8 S! d# ] printf("\nX=(");
* o; [% p7 l* T5 V1 A2 { for(i=1;i<=num_x;i++) {
% J" ?$ P# H7 c0 E for(j=1;j<=num_st;j++)
' J J: \% F: E) G. d3 G3 h# B5 ~7 e if(i==base[j]) {X=b[j];break;}
# k E8 I# I2 k, T else X=0;, t4 L3 X: u( D1 J% R0 x- N
printf("%lg ",X);! K v& B: P M8 o, e# `
}
' n0 H) b! \$ _7 G* k printf(")");
- M0 g$ f. C1 F% u for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;" h+ Z( G: O3 Y* T' c+ g) C
if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max); O, a0 W9 G, h+ k) @. t/ g
else printf("\nMin z= %lf\n",-max);
! U8 X' ~- H* _3 q( [}</P> |
|