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< >/*************************************************************************
$ ]0 `/ Q8 m/ R7 w# S# L 单纯型法解线性规划问题(两阶段法)
3 i, z# t9 `7 }2 T& y : k) b. L% A8 f
编程环境:VC++6.0 ' I# O. |8 S9 q W" C$ i1 H9 {
方程组输入说明:' ?. m2 | _+ H+ |! t5 {+ S
变量非负,按提示输入相关参数。
7 `4 S5 X0 A) T7 X6 l$ D" g7 g *************************************************************************/
7 p0 J& Q% Z; D( z2 v#include <stdio.h>
+ k4 C9 w9 t7 ]" K2 e/ K( {1 {$ E#include <stdlib.h>( J8 L1 _4 g) H, m- E, @6 |( _
#define MAX 1002 t. x4 z. _4 ]1 Z( o
#define STP 100</P>1 T6 N; b& ~& T$ R& b" V8 y. K
< >int stop=1; //迭代记数变量- w4 o+ P7 J% l- p9 _7 m
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- |0 M3 M% x/ y: H, ]
int step=1; //目前阶段</P>& B: e8 F& t2 m
< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数+ H# s- p& _. J* G% Q
int num_x; //变量个数 * l$ ?) A, T- K0 s% J
int num_st; //约束方程数
) z7 t) J# ?5 G H$ q$ `3 t2 i& }int num_ar=0; //人工变量个数
* A/ x2 |6 [# I4 u6 v! ^1 W/ Yint arti[MAX]; //人工变量下标3 {0 @- Y9 f- l1 u1 t& X( P
int base[MAX]; //基变量下标4 u3 T3 a- }, n+ W2 v7 v
int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>0 w4 u1 Y2 K& @. x' Y+ W
< >void create(); //建立方程组. ?0 c) P \% s. E
void iterative(); //单纯型法迭代
' |, l9 K4 v6 [4 `void output(); //输出结果
- G6 F; a4 j- Q3 O5 Ivoid banner(); //打印程序标题
9 f$ N; q: d' N/ O$ P. Nvoid exchange(); //交换两阶段价值系数
: b; y0 I3 T* {4 Gvoid show(); //输出方程组</P>
) `5 w1 o) q5 h% q% C# m< >void main() {: u& V& b* T9 T! ` L; R
int i,j,k;
. M" i' H8 X) r+ x banner();
+ K5 f$ M4 @0 ?+ L; o! k% A create();
8 \! F1 U( O4 ^+ @8 w+ p //保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数
! H4 x& o0 @, w6 j9 H# `! S. `3 D for(i=1;i<=num_x;i++) {
- l+ t4 ^, K: t# V" |& J" I k=0;
' a7 c0 N' `( } for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;9 \- h5 g3 V$ i: t; O; y Q% C
if(k==1) temp_c=-1;! r% q) K* Y" V- W
else temp_c=0;, Z3 q: B4 h; Z! @$ y
}+ J0 Y j) a3 t& B
exchange(c,temp_c);</P>, A' E+ T: K, b0 P* p' _; U
< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");
: \& S' p/ W* @3 _( j show();
+ \' W b' `0 `: v step++;
5 f, x& V) O7 J printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");
; h; y6 y1 L" \; X$ {( [4 D& U getchar(); : f& L( I) ^, [4 `3 L
getchar();
' K- V/ r2 T' X6 \ iterative();
+ y. k7 J* E& ` p: N- t! r if(status==-2) {
% f. A" c' d- ~# X7 A7 ] puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");" ^3 J: v; Z* G t
puts("\n按回车结束");
! l/ g r: T+ e$ Q# T getchar();0 D2 I7 {- e# J4 @
exit(0);! U, ]; I$ n: _" b9 q" |
}
+ f( Z- h5 k. @6 ?% x( t/ }9 u output();</P>' ^3 X8 d7 \; F
< > if(max!=0) {
t' R6 E8 N* k4 c1 @0 s7 U1 e9 r; v puts("\n\n原问题无可行解。\n");
: ~, i5 T; c8 r" d4 g puts("\n按回车结束");
3 X2 Y/ @6 n+ N/ Q, @; } getchar();
( x- ?- V1 t6 n7 L2 V. X; } exit(0);5 {: f' ?7 ^& |" A* J$ S
}</P>! ^% h- z! I4 J' T5 S3 v, {- b
< > //转换为第二阶段价值系数, R& p$ {% B; @- @6 ~, I
exchange(c,temp_c);0 @, v8 l4 v& D5 D( W
//把人工变量列全设为0
! f8 S5 M# S4 Q& j' R# m for(i=1;i<=num_ar;i++) {; B m* ^5 x. T+ |( F: u& t# H* u
c[arti]=0;- h1 b* M6 _8 N1 _! e
for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;
+ [* d; w( }, C1 {4 g3 B' u& u n }</P>
! S2 j0 i2 q) {9 u \& r! _< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");
6 e* ^0 n4 e' q) O4 _ show();
- }/ n1 d5 f$ x' G puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");7 M& V' E2 a5 |$ |0 W; Z. s
getchar();
5 E' ?+ e; }, \9 a" X iterative();* L7 s' x0 y0 g, k0 W. Y' o) p. ?
switch(status) {# x ]0 n) Y3 q( Y: j$ m+ a( v
case 1:( H8 I# y' |3 b3 W% l
output();
, m j2 R' E! I' E. @ puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");
' @, `9 e* I! L puts("\n按回车结束");
9 s2 s) ]* f) i6 s3 Y getchar();0 [; p+ O) ]5 A! o
exit(0);. n( }: ]0 N9 z; N3 i
case 0:
; h& b: J' L; a X puts("\n\n原问题为无界解。\n");
: ?3 d: n" [5 ?* d) E& N puts("\n按回车结束");; s% ~/ n2 t! j4 c( u5 q) i
getchar();
- J+ t! a- ^2 T" l exit(0);
( @2 U* \2 c0 j" h& P0 t case -1:
& D* J2 {+ A) W; y( Q( H4 @& { output();) g: N2 F1 @, E% k. ]! M; c
puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");! o1 H$ h# H" }9 b# D; s6 e( ~, z
puts("\n按回车结束");8 O4 ` O9 {, I$ }5 V! |7 V- k/ i3 t
getchar();
' w9 U' T# h( D6 D exit(0);- y$ n- `6 E" U8 x/ j
case -2:
$ T4 H& h8 S$ x& w p k6 a puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
7 P) ` m) a( x6 p! M7 U puts("\n按回车结束");
5 |$ k7 z6 B+ F5 |; X getchar();
6 P6 q; z: K5 ?) I+ [4 S exit(0);
7 I) a0 y% N3 ~6 l }//switch
+ e' h7 U5 F3 y8 m9 Q. X}</P>
: ^: `' H: v; M0 H9 H< >void banner() {
9 M5 x! D9 U" A! b6 ]3 ^, Q printf("\t\t****************************************\n");, T l8 b; c' O
printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");# E0 r# s0 R. Z4 R3 ^4 L+ K
printf("\t\t 作者:Thunder\n");5 z2 _% g; I* S( Y" _$ c9 D
printf("\t\t****************************************\n");$ c- J# f, k' e, _
printf("\n");
! O, w8 h7 M8 u: y6 d0 }" L}</P>
9 m0 l2 M7 |. o6 H( j4 a< >void show() {4 i. G( k6 \) X) m& X, p0 T
//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示2 @0 n( `3 P2 O$ `
//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号
2 r |- C. h0 z7 P$ [6 S. u int i,j,k;
% Z! q3 G& z1 M6 U& B switch(step) {; E) I9 X/ `& b) a) u
case 1:
4 c ?7 T" c6 |3 S$ D+ n. M- ` printf("min z= ");
. O9 R3 C$ r4 n% K" ^ printf("x[%d]",arti[1]);
7 D! K8 _0 }; n5 a5 D for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);3 L! Y; ]7 h/ _- W/ Y
break;
, {* ?# ~# C. a, O% u- C7 n case 2:; N$ Z: _/ I) Z! B
printf("max z= ");
8 {/ x* i8 d$ Q8 T printf("%lg x[%d]",c[1],1);% \6 w1 ~6 x; U6 b& n9 i% c5 }
for(i=2;i<=num_x;i++) {1 V# I$ Y Q# Q4 q/ z$ i
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
6 g A! g; S( K! K else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);; F0 P: `: g& z/ X- }
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);1 O9 Z/ R, Q6 {2 U) J Q
else printf(" %lg x[%d]",c,i);# t0 b- P8 l% i. n- V& u# E! S9 S
}
& {1 T' T, k+ t+ z; y! R break;
$ c7 a: A1 L+ g7 G/ F6 R }</P>! [( @) d, u+ V! W ?
< > printf("\nst:\n");% j7 @" F. K1 s
for(i=1;i<=num_st;i++) {
9 v$ H& I4 L' u5 _ Q k=0;
9 z+ D* ?8 ]& J5 q2 u | for(j=1;j<=num_x;j++) { 9 i! o* h6 K$ @9 W2 S5 E1 j
if(a[j]!=0) {
+ F: G b8 {( o9 D2 X$ Y if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);6 Y& |$ }( J# \
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
, O0 P$ M5 U4 U! d else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);% J: j' u6 ~; n8 i U
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
8 f4 K3 H5 B0 F' x0 D else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
3 A- F) R9 z5 O8 M' ~1 h5 M else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
/ G# q1 [' `: G( a6 |8 U k=1;4 l0 @$ O& c* d- u! q
}# ?. @ X+ ^6 N0 N
}; v, C, a/ M9 b
printf(" == %lg\n",b);
' v1 ~$ |5 g$ x# A i- t }
+ a, Q j6 T7 \% M# l2 X printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
( } u& r6 s# p! h}</P>
# [9 G/ f1 [0 t8 \+ Y+ ?( o< >void exchange() {
" u9 h# k" Y8 e0 m- U int i;
/ [: M7 a- ?3 h' l ~! |7 L c$ O6 R double temp[MAX];
9 k1 D+ Y$ |" L+ O: V for(i=1;i<=num_x;i++) {+ C5 a, ] B, {: ]& d
temp=temp_c;# a$ v6 t0 Z* z2 y7 v
temp_c=c;5 @; J f0 Y8 Q+ G) S( i
c=temp;
7 V2 F& ?7 {5 I5 ^6 p- D* V }
7 ]* I" W0 E3 l- [2 G}</P>& K! D* d! v$ }" j3 J( [( z6 W, {
< >void create() {
- p/ Z$ f1 U: h; T' i0 U% x, h# [//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认
, n; X! u# n+ H+ M int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;
7 |% C5 z& Q3 h1 K char confirm;
" k' T' J. Q9 ?; s, a
, o; M% O, s* B0 M while(1) {4 m! s" r8 ?/ R3 o6 |1 g# s
printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");: e5 n( A7 t! {% ?. V2 ~- z0 J
scanf("%d",&ma_mi);9 R: v; f) V- D! f$ O
if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");+ d O: P, I$ n- \4 z6 @$ K
else break;
" R, I3 A: Q5 ]1 {0 c0 J }1 F2 Z9 l6 A& h+ s* q
5 D4 x4 A- s' i while(1) {
6 z% p, e2 ] S$ d5 P4 V printf("指定变量个数:");
1 v& }& a1 I" _, p; |+ {, o scanf("%d",&num_x);
" ~# w8 k! W; V7 c0 ~4 t$ O& q printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);
1 S* W% v6 N, Q# k3 o for(i=1;i<=num_x;i++) {
" Y5 _5 ?5 _: w; ~, n6 ~) ` printf("c%d=",i);2 Q' k. l' w- @4 T- b
scanf("%lf",&c);" A% {& a( a, l) c5 w7 Y* t: N
}$ A: f( |" ]9 w! u8 k
if(ma_mi==1) printf("max z= "); L4 b, L* \: c/ N- M% h. H; y, q
else printf("min z= ");* [5 Y* d) e" D: c. A t( d% i2 b1 E
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
7 H7 G; `; W* c: K( W, S( ] for(i=2;i<=num_x;i++) {
) u3 y! h7 O1 U* ^ if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);: k5 _3 D, ]! E* G) R
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
$ P5 Y$ S: k# V" x7 n7 m }
8 }' g A- \/ x, v H( N printf("\n正确吗?:(y/n)");6 g* m1 K. M% |7 I5 q
getchar();0 ~0 g; w0 R$ H+ x) \. ~
confirm=getchar();
" f ?" J3 G7 `* D' }& D- m! T if (confirm=='y') break;
5 D1 S. n7 {! n: t else if(confirm=='n') continue;
9 x) R' ?( Z* d, S) Q" o" V }</P>" |0 f+ P- c# \% a7 T: E
< > printf("输入约束方程组个数:");5 @9 e0 t) P# v( A
scanf("%d",&num_st);
) ?) k6 s3 @3 l; c. j3 ? for(i=1;i<=num_st;i++) {
" Y: g. c& r8 h4 J: o4 V printf("st.%d:\n",i);8 V+ f1 C/ r% E% [9 J( l
while(1) {
- c A. j2 Q& t& m9 g8 h printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)"); `* [3 C+ Y, c3 ^# O$ l
scanf("%d",&re_st);
( W% o5 K3 o# Q& {+ d8 } if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");
3 u( `) f) d1 h0 j else break;+ y t- D1 Q9 M0 E
}5 e* p$ c" V* S* q" M9 p2 S
printf("输入技术系数:\n"); }0 H; T- i9 |* o5 s
for(j=1;j<=num_x;j++) {
( J. @4 v) d, b0 W; P6 o8 h printf("a%d=",j);& _; e, l5 }! u" _2 t
scanf("%lf",&a[j]);
7 z+ f, x6 }4 D( G& F1 P }
& Q; I% o8 ]. }' C) L4 ` printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);. x- B- f8 L( H* Y1 ^& X
scanf("%lf",&b);8 V- j$ H3 C/ O6 b' `6 Q
) [, l4 e( Q$ n
printf("st.%i:\n",i);9 U, J. E/ a2 r" ~* [7 f
printf("%lg x[%d]",a[1],1);
* _5 P, j. q+ `+ o0 X# T, i for(j=2;j<=num_x;j++) { Y& G' a) R, \8 G9 [9 d/ e
if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);9 P+ B! ?+ A: n; \+ Q6 b2 {8 q8 c
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
0 J3 Z9 I1 q2 T6 o3 Y }+ V6 {+ f0 P9 n9 e/ v
switch(re_st) {
+ f7 m/ H- H9 f- W6 a/ D% ] case 1: printf(" == %lg",b); break;* j# p; M! `) H" d
case 2: printf(" >= %lg",b); break;
9 p, c- g( V& c+ e case 3: printf(" <= %lg",b); break;4 \5 N7 a S9 Q2 F$ t4 F/ v
}</P>7 ~/ F3 N; @4 J) C* N
< > while(1) {& H' J" T, m: F; Z+ e
printf("\n正确吗?(y/n)");
+ y! J# [/ m" A) G+ C getchar();
; b" @# E8 h% f1 V confirm=getchar();4 G& ?# }* P: ^% P! s. m
if (confirm=='y') break;) V: W6 ^. G, }' `$ X/ [& W) n5 b
else if(confirm=='n') {i-=1; break;}1 f. t* a0 ]+ f q' G1 W8 `& m
}. y2 d4 D. ~" g' }6 \
}</P> }9 ]1 G# D; L* T0 b4 V; V- P6 ?
< >//显示输入的方程组" a, t' \, R. x0 f3 x
printf("\n原问题为:\n\n");5 H$ U, h0 x: x& `
if(ma_mi==1) printf("max z= ");7 \0 t% B0 D$ h) w& k' I- a
else printf("min z= ");* ~- r$ c4 H3 M9 e
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
: Z& X7 q9 B. @9 m9 \& l for(i=2;i<=num_x;i++) {; J4 `. b" b/ g7 d2 T
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
3 O. O' g9 o/ k7 L3 j, Y else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);8 m* P# Y! M. m* C' Z' X+ h% u
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);* J, w; A- f! \" @
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
# c" Q' t6 m) i7 w) e- n }</P>" o2 J+ U/ K d! ]6 p7 Y* ]7 `& i
< > printf("\nst:\n");
: N0 J0 S: v* z3 N' L6 O for(i=1;i<=num_st;i++) { * k4 ?+ U! [/ \( u
k=0;" z- f# @% |" S% S. C2 x0 |
for(j=1;j<=num_x;j++) {
7 B# p$ v' Q( o( ~( X% q+ n if(a[j]!=0) {2 ]) j3 Y9 j7 f- W/ x. ^& l1 N
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
* K/ r; H/ u$ V% [2 h# p else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
/ S9 ]# p5 G6 }9 a3 v else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
( u+ o% h- H8 z% m4 c) N else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);) M+ `# M% ?. ^
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);. ?- [, N; t) K! V
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
! O( y4 p- x8 _. [* |: \5 Q0 o9 g9 m k=1;
' k( r' a! y& Y9 d( P' w% \ }
) H/ L% \4 w$ M- ? }; v4 i/ r8 Y6 I$ o4 z% v8 U4 |
switch(re_st) {
2 {3 g4 P3 ~# v7 V* L1 k case 1:
. T- U$ a& q; [ printf(" == %lg\n",b);
3 w% c6 S$ l1 ^1 l4 H/ P break;! X- J# m$ Q& d" }5 {
case 2: 8 D! h [. ~3 j, V) G" R3 [
printf(" >= %lg\n",b);
# z y* [+ C+ [- c/ L* z0 d' S7 c break;* T% ? _$ p- Q, R3 y0 L0 w& ?7 S
case 3:
! |/ o9 K8 o: p1 O% [+ P! p printf(" <= %lg\n",b); 2 D6 z$ L# o$ o1 I2 w- n1 N* v
break;
7 C3 J" E# c$ ]" U }
% F$ d% N [1 n. Q }9 h- s2 \. K& h6 F. d
printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>
# H- Q8 b8 k, Y6 Q/ _% W* n< > tnum_x=num_x; P4 E5 E8 F/ c! ~: ? w9 e- G
for(i=1;i<=num_st;i++) {
3 q/ f5 y- M2 T' N& p; v1 Q+ s/ { switch(re_st) {
& }( ~% ~$ A+ |/ w; J" b/ v. z( [ case 1:
3 B% N: `6 g% i5 H case 3:4 n: o" |/ H. h( P. z3 {9 N1 C
num_x+=1;" i; l7 ^% f/ y F0 I/ f" _ ~3 ?1 V( s
break;
" U$ f. i& w' k9 E5 I7 q$ A4 s case 2:$ m" B; D6 [; \
num_x+=2;
+ d1 f/ u8 G1 q. a break;+ v; G! t& C$ v
}
8 J H$ A! n. U' y/ d4 i7 `7 H; K }</P>
0 m1 E3 v9 D9 g5 r ]% k3 A< >//化为标准形式4 E) b; G1 |) Q; C* ]
if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数
' i% G0 W5 G8 x' E& o; Q8 u. \! } for(i=1;i<=num_st;i++) {
! c9 @$ R3 r6 r2 }9 T- b8 z switch(re_st) {
. Z* t6 V* c# C! v) r7 ^: w& J case 1:, s; t6 x+ O: u% T1 O6 Z# t" R
num_addv++;
K6 Y3 F/ @4 U4 D9 w num_ba++;# V, C ]4 K$ z4 i+ C0 T( u+ G! a
num_ar++;7 `- L! J6 i5 R# t2 F' o% d3 T
c[tnum_x+num_addv]=0;
, I1 z& U/ x* F, Y7 ?& O! Z z, Y base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;& N; V5 j( ?# j, d5 f7 K
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
+ G& e4 V$ }( D& Y1 @& D+ E' i7 _ if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;1 P- C8 }5 T0 M3 ~3 }+ D9 @) v) N. K3 T
else a[j]=0;* @ V( V; U) p( c+ J
break;
, M% M4 Q/ P; J" i( S u3 h+ C% W! u case 2:
( H. U' a8 U7 G7 A& `" E num_addv++;
) `% `" y/ ^% q: W c[tnum_x+num_addv]=0;
4 N' P3 B% q9 n4 V+ F* C num_addv++;4 f! J$ K/ K' n. ?3 \: v
num_ba++;
/ y4 {4 | I( M$ W; O& g num_ar++;
6 U( w8 ]* G! c8 t8 t c[tnum_x+num_addv]=0;
% g* }. O# f& X Z$ @( Q base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
8 B" h e3 w8 r C) o$ }- c9 C for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) $ Q2 b4 u( V' |# \4 ?& O: c
if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;# Q6 q e# t3 }( T& x
else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;. x0 M5 o3 J5 W5 K2 q
else a[j]=0;
+ A; w: f0 D0 d; v break;% Y' ^; ^$ n8 n
case 3:: }) _1 o, M* j
num_addv++;
" q0 @3 w+ R* v6 C( \- ~9 c num_ba++;
3 ]+ M( Z+ J8 t% O, f( x U/ B c[tnum_x+num_addv]=0;9 x) C9 E4 h2 d0 C2 {1 S
base[num_ba]=tnum_x+num_addv;
% n6 c# X# _/ k k& ?% N# I for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
% [1 E+ X; `) D" T* k if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
, G7 x7 C# g9 b! H- l else a[j]=0;
: i+ v8 h4 D8 A% I break;
3 _# ]+ V& Z6 o& i }//switch
) T+ g# {& @ N }//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>
; w4 |( ]- F. i0 I! G2 i< >//显示标准化后的方程组
* W# d$ K) b" ?$ N printf("\n化为标准形式后:\n\n");- \( E; `8 P) w
if(ma_mi==1) printf("max z= ");) V" U3 t, S7 p9 l7 V5 }
else printf("max z'= ");
) q: w6 J6 B+ e; Q& O' K( i8 K printf("%lg x[%d]",c[1],1);
7 X9 K5 ^6 ~' g& ]+ Y for(i=2;i<=num_x;i++) { 7 ^* t2 `8 \+ L) }! o) O
k=0;' B5 N* D6 h0 h
for(j=1;j<=num_ar;j++)9 e+ x$ S: n/ q4 I4 l+ S/ R6 D
if(i==arti[j]) k=1;
+ d! M" E8 R2 A4 B if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);$ g0 ]# p! I6 a4 X3 f2 H4 b
else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
, B2 c4 Z) Q+ P" u: u+ l/ c else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);, ^7 N9 a9 k; _4 D: p9 m% H
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
8 y" `! K# T. a7 G4 o% }) K' B c# y else printf(" %lg x[%d]",c,i);
$ Q+ b' p. q! k3 @" m }</P>2 e: d5 t. B% A5 `1 `1 S3 s2 L
< > printf("\nst:\n");
6 N8 c; E t) s% `5 s& H, ~ for(i=1;i<=num_st;i++) {
+ Y Y2 S0 d' F; y5 M; ~! a k=0;
2 I! J) H5 Z3 p0 s for(j=1;j<=num_x;j++) {
2 |3 r. N4 [ B* m if(a[j]!=0) {
/ m6 J: s1 M; x. W$ }; H if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
1 n) F+ ]3 b2 v5 q8 G8 g( X else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
" g+ |5 s: V" l! W else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);& e9 Y5 `( {1 ]; }
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
: f0 {. I7 p- i0 @& ^% p2 Z1 f else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);; @: \- r- z; T. |' j$ O) f
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
' k$ }/ T) g+ m8 S k=1;
( f- P& H1 c) g5 T( @/ ~ }
: n: h, T2 u' G/ p* R5 { }
% G4 M$ r' z; R, {, \- y printf(" == %lg\n",b);
$ k+ F e; X+ Y* w9 d a! A) s. }+ s }* r+ M" F+ ~, x9 N
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
. Q! |3 w, \. ^: L# x! h}</P>
$ k3 V: `2 ]+ [% I& I+ V& d< >void iterative() {6 _. U; d2 f. _4 N( 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& C' `9 g' r: H9 V! r' y; j
int base_elem;
2 g/ b8 u" c7 s% n int base_out,base_in;
, G, X. J* t# E# W double sigma[MAX],temp;
, c$ [1 U0 l, z; e" j' S double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>
! T4 Y0 w- G. I% Z8 E; Y6 `< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop); / h' ~7 |; ~. q
for(i=1;i<=num_st;i++) {
) p: E7 l3 Y5 ~ printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);7 u; @: ?7 X+ E' K4 s! K0 \
printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>
- U H9 q' ]( s$ N/ U( B< > switch(step) {
. ?' n9 ]; b; E& D! P) u case 1:. n3 J0 y# [9 z* a; g" E8 s2 B
for(j=1;j<=num_x;j++)3 a; i0 f# O! g% C, `; q
{" y7 H8 i2 D1 x2 i4 O' W
printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);/ y' P+ j7 j: M2 x4 C C: B3 {
}) ]: R4 g5 u! i% s5 k t L9 L
printf("\n");4 c) R" C4 F7 U8 f [% A
break;9 D8 _6 }1 n% k/ B0 [, W$ B
case 2:
' |( G% v0 I+ S, I for(j=1;j<=num_x;j++) {5 [; v- h+ d6 J1 [, X7 k
k_a=0;+ E8 `) ^% e+ U. c7 f
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;
& @ `8 k+ F! }/ Z0 {* M. T if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
0 q. M% a4 F6 E }
5 c; D @0 B4 y$ q! y3 ~) V printf("\n");
: a$ c: _6 m$ i& K8 }% T# R8 t; H' U2 ] break;
+ p/ D$ q& u" E, l }
' h8 A- i8 A, E6 r% g7 J }/ W( V) W+ V2 w$ T) j
//求检验数sigma7 O, V; Z6 Z' P7 X
for(i=1;i<=num_x;i++) {- \/ Y, A9 d, {" }' E {- g
sigma=c;
& N& s2 y3 Z# E& z3 ~ for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];- ^9 p, s8 W3 j% i8 Y
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;. A) t" L$ E1 @- I# v7 a# s
switch(step) {
+ y$ H( G$ ]% u. o* i case 1:
7 o2 X0 L" q0 g printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);3 d1 _- _9 i$ C5 d) S4 S3 k( k
break;" ?3 B+ r# |, M) Y' Q' Q5 Q6 q
case 2:
K% h9 {3 b0 K5 W5 H k_a=0;
( q1 N& e3 Q- i5 K for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;
9 [6 F. \; Y+ K9 r) r5 p r if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
& n+ H& v' i2 C& i break;
# C' s) ?9 O. P& ?( a }
7 W1 A2 u$ b% _* N4 m# O }
. t/ F5 H3 b& D4 W. Q putchar('\n');4 h, z) L5 Q. ]3 d
//检验检验数sigma是否全小于等于0: |( b4 u+ z( X
k=0;
$ R) r- C1 B9 _: q$ N for(i=1;i<=num_x;i++) {
; [9 N. n1 H' C5 U$ I6 \ if(sigma>0)
# o! M4 Y# C1 P: U k=1;
/ Q3 X. N( a' F2 w/ D q, I }
: ~0 |4 k N, s if(k==0) {3 p, @- v. I- ~* o" H
//sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解
) b3 ]8 }: C B, A0 d8 C for(i=1;i<=num_x;i++) {
& g5 J+ s3 x# w0 m9 [0 m k_f=k_a=0;0 V4 b; K& M& V8 s* ?
for(j=1;j<=num_ar;j++)& Q" E3 Y7 U# I' V- P. K
if(i==arti[j]) k_a=1;( `/ k) F/ S- ^5 W" D0 O" d
if(sigma==0&&k_a!=1) {
- B( D& K. G/ f3 Y for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;: W0 {$ T- d; B: J
if(k_f==0) {status=-1; return;}1 S- f) [: F! i, ~8 U
}$ {* i& v+ B" ]5 I
}# K* P- c. ]. d& C9 k
status=1;
4 e: ] B6 L0 D9 F, b0 {2 v% g return;
# ]! j# `3 S, D }
5 p! g7 d+ I! b//检查是否为无界解1 l! k2 R5 j4 p; S7 {
for(i=1;i<=num_x;i++) {
3 Z0 B) n0 o: y" Z# U0 S k_f=0;
% o* t+ F7 d1 Q1 q0 ~! g9 W4 J if(sigma>0) {
% c4 B; @: q: X8 m8 H9 h8 } for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;9 o: R, k! V3 K: i
if(k_f!=1) {status=0; return;}" L' h. P- `" ]7 t9 c
}
) u( D1 }& i3 J3 C }</P>
0 N! N+ x# b9 l5 ^& \5 z6 `< >//确定换入变量
2 G5 V( J5 G" n! s3 N; P1 Y6 T0 T for(i=1;i<=num_x;i++) {
: P6 o9 g( c0 N5 e7 g3 u k=0;: ]. D% u/ p* E6 y% a( O4 h8 [
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
2 Z+ n& l; r! y6 F# ~& K if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1; G* U/ ?+ R6 O P
}//temp赋初值
; Q/ _+ w( A4 D; r, i/ ~1 B. n for(i=1;i<=num_x;i++) {
1 h% w" A1 B$ D) y k=0;/ K9 o% F& @7 i! v( G
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;" U0 A% R+ j. g, X% q% j. b, g
if(k==0)8 B. K0 J5 g, p5 y+ _% Y$ M4 w
if(sigma>temp&&sigma>0) {( l9 j# @) z6 W, o+ J- D& G
base_in=i;
- Y2 {3 D+ e# j& i% V temp=sigma;
% N+ ]8 X9 G: U2 e, x9 y0 f }1 E0 p7 v: M9 V) `/ B$ R. \7 o2 W
}</P>4 `6 e: q3 I) F. L; h" z
< >//确定换出变量
$ [$ |* P: K6 [3 U% l$ z$ A for(i=1;i<=num_st;i++) 5 d' c; q8 o7 q8 N
if(a[base_in]>0) {
& D6 _- |' B& U( U. Y% b temp=b/a[base_in]+1;
! }5 B" p. u9 e8 @* d break;
$ @* L& P; G ^8 k Q9 T# n }//temp赋初值) T" M0 S3 z; p
for(i=1;i<=num_st;i++) {
* O9 o9 Y# y* F5 l if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {
u9 a( z( ^ @7 G" P0 J for(j=1;j<=num_ar;j++)9 M% e1 S: L9 F C# x2 [, r6 d, E
if(base==arti[j]) {
' }0 k0 m, a* i base_out=base;
4 ^/ p# t4 r" d6 b8 H base_elem=i;; g9 U+ }8 \$ I! N R
temp=b/a[base_in];1 Y$ W4 E: d$ }( W7 w6 D
break;, P% f6 q5 d& e( [
}: Y& [; }: f& R0 O7 e5 B
}//人工变量优先换出' W- |, L# d8 M$ O8 _/ R7 U! o
if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {' }1 u- w# d4 u& L9 Z' ~ W X( v
base_out=base;. b' l& R N2 s4 v/ M3 t
base_elem=i;
3 k5 Y6 c# {+ t# d2 g temp=b/a[base_in];
% ^4 I1 o8 Z, b, [$ o }9 ?: }5 M9 ]3 F" O5 |) X( G
}</P>( V2 K4 z! f# r
< > printf(" 基变量:");
3 C+ |0 F* ? c, J p( ~+ i& L for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);1 x0 g4 T- ]8 f. [" ~! f9 c; x
printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);
" _5 l0 H/ ?9 {' h//基变量变换,进行新方程初始化后迭代% c1 R3 \$ s9 J; S& Y
for(i=1;i<=num_st;i++) {% D& R2 P& I& ]" w" N. K+ L
if(base==base_out) base=base_in;6 I$ v) w8 P% I2 q) @! k: _
}
7 }# T: d& S$ u3 e$ G# e//初始化主元素行系数& D: f! B) }( b. ?( m7 q
value_be=a[base_elem][base_in];. k- l- P0 d! ~7 c
b[base_elem]/=value_be;
# g* k) S0 q5 U/ z; P d for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>2 N t' {' l" Q, z+ p& x4 ^9 @
< > for(i=1;i<=num_st;i++) {
a+ [ a8 O1 W4 M if(i!=base_elem) { K. a' t! t2 Q; J1 Z* F
b-=b[base_elem]*a[base_in];: u' h# t- E: h
value_be=a[base_in];- ^! z" I3 a; b. m; D; M
for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;
E* }2 Z% S9 a0 P2 W) H6 n# ]9 ? }: H* @( G( t. |
}* ?- j% m5 P; _ J
stop++;
$ r% @# }' Y \: q: f9 ] if(stop>STP) {status=-2; return;}8 h r$ D& t; B9 [ O: E/ A
iterative();
' K+ P6 _+ A. Q) {}</P>5 K* O; Z% z3 L% ]& W) P) F" i, c
< >void output() {7 }% f t. f' {6 z/ j4 ?3 z% `' F
int i,j;4 m3 Z4 q7 t" K
double X[MAX]; G- P% q6 [0 V- S3 x+ r2 X! V- R
printf("\n结果如下:\n");2 I6 w$ j$ H3 V. A a
printf("\nX=(");6 d$ @; a- i, Q! F7 ^
for(i=1;i<=num_x;i++) {
9 R" M g! i6 i9 d for(j=1;j<=num_st;j++)* Y; k* F x9 t: o0 ~! l
if(i==base[j]) {X=b[j];break;}- l; w. H& d4 m' Z0 C; B! Y( k
else X=0;# L6 |1 ]% D8 p; {" U" |
printf("%lg ",X);
" v4 c1 ?: t b- m }4 t' s. Q4 \, h0 i/ c l0 R" L5 |
printf(")");: D( ]6 c$ E d% D) H' i; Y: ^
for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;# c) ]9 J* W+ N+ U/ g% y
if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);, k8 a/ h; E3 K3 P. m& f
else printf("\nMin z= %lf\n",-max);- V" b" X( i1 ^
}</P> |
|