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< >/*************************************************************************; t9 m% n- o, T; j5 o1 Q6 s
单纯型法解线性规划问题(两阶段法)
9 J0 P. }/ U4 a, P/ B1 p0 ?) ~! H
! g. C$ i. z# D" H3 X. r/ a5 p9 ` 编程环境:VC++6.0
# m- `9 d4 ^* s z2 m( l 方程组输入说明:& R$ m% Y8 h! k+ [! a9 z# o/ U- x0 P+ \
变量非负,按提示输入相关参数。
% g* W. n- K5 U' B# b) b *************************************************************************/
4 T$ ~+ L* Q, h6 }$ F$ f#include <stdio.h>
B: P) i: q! ] x) y#include <stdlib.h>
( z* ]) {6 X U& U' Y, G0 |) G#define MAX 1009 i" b0 {. i, W3 \* {
#define STP 100</P>
' ]0 q+ ~- ]1 c+ _9 M* o" j. w< >int stop=1; //迭代记数变量
" j7 j# {% K) [) W: Y+ o9 xint 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4 J2 t9 u# Y1 a9 { u
int step=1; //目前阶段</P>
O" @, s# ^7 {5 x5 ~< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数
$ t9 q, ?& j; p! w' I5 s; {& h+ Vint num_x; //变量个数 ! b" h, x, |8 y0 h# }
int num_st; //约束方程数
! S+ z6 B# U/ G z) Kint num_ar=0; //人工变量个数5 o2 R+ d# F; ]& h
int arti[MAX]; //人工变量下标0 ~0 c) `8 h1 \+ w. s; A) H; H
int base[MAX]; //基变量下标! L& h; b! l1 T& o0 j
int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>
$ b E% L1 c+ C1 o1 O# ]$ r, T0 ?+ P< >void create(); //建立方程组: `7 w: n, g6 n
void iterative(); //单纯型法迭代
$ L) z: i5 b# c. w# U" wvoid output(); //输出结果; Z& ^9 e- u; c" G
void banner(); //打印程序标题0 e0 @, h; A3 N1 i( `
void exchange(); //交换两阶段价值系数- I. o6 v& d& T+ F
void show(); //输出方程组</P>
4 F0 H! J/ @* r0 M1 r7 h< >void main() {
1 y2 d8 T9 x; [3 T# O; V: G int i,j,k;
# W8 {: @: z% A) T. F4 q( v banner();
* L) g' @! a/ ^+ y* ^6 R( q create();* C1 b/ P+ O7 }3 P- F
//保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数
0 v6 F \0 L. ] for(i=1;i<=num_x;i++) {# o7 w0 I0 q6 E. q) X$ ~
k=0;- f* l& Z# I+ K5 L) n3 G3 J
for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;
?* v4 h9 E2 n7 T if(k==1) temp_c=-1;
! B' Z2 Q5 y0 B" u' ` else temp_c=0;0 j7 E! Z& a- e* a3 r
}
. ?1 B! k3 ]# @: ~" o$ |2 P exchange(c,temp_c);</P>
% \0 J1 B: ?9 O% q, W< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");1 n: r! D1 [2 j( e3 l- t2 a
show();
& d N& ^4 m3 U( P( d- W l) w8 Q step++;! V7 u4 c2 g) O- b3 J8 k% U5 k8 y, G
printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");" H \0 q8 ?4 U& X' `# c7 @# L5 T
getchar();
3 q- }5 a9 w$ _, n" J% F" v getchar();
" P# O4 e4 H1 m; W% y' _0 \& z iterative();
% `' @/ [: k' R5 E5 | if(status==-2) {
9 j) v( }6 z/ n1 [6 L puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
8 P: s/ V7 q* E+ {6 i) V% ] puts("\n按回车结束");5 l( X. c+ I: U. S! Y; A
getchar();
6 U; I w5 o9 f1 v) d+ i exit(0);
# y$ }" t. f$ @) u8 u }" k! }. A" x. U/ q: Q% Z
output();</P> X- `0 ]2 p n3 y
< > if(max!=0) {, n7 R0 u' r0 H; X2 L
puts("\n\n原问题无可行解。\n");
g% `$ p* u) M puts("\n按回车结束");, F4 t' t0 m# {# ]
getchar();$ |( Z/ O7 R( M# v ^* P/ ]
exit(0);1 V0 W6 W9 O; C$ N
}</P>+ }6 {# Q; ]! d2 {3 n @6 d
< > //转换为第二阶段价值系数
' n% L+ B1 f, I! G4 h) a2 B4 a0 i exchange(c,temp_c);
, @9 |" T) w! G+ \; I //把人工变量列全设为0! q# c: V' Q: ~' t! A6 m: G, O
for(i=1;i<=num_ar;i++) {
9 X. k4 u& z6 I1 L, _/ \ c[arti]=0;1 S3 w; C+ t7 }& M; W+ u5 J* S! E
for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;
8 r* N W- m) c& [& f4 g }</P>
$ p% [, N8 P0 \2 \< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");8 G( ]; T* j3 _& W, I- u4 ]; `' y
show();8 q5 `8 g9 n& P# g4 T$ S
puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");0 n% o2 J z Y+ `
getchar();
0 P$ w' b; z1 s e, n: R iterative();) C3 \ ?) V4 d, U8 z }; z1 x% \
switch(status) {9 `. A( W2 R/ {, K
case 1:
! t1 \, Z3 a5 K, ?# t9 s) G& \, i output();
( i5 u! k# ^' j( U0 W9 C. W puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");1 f3 B$ ?" U3 E
puts("\n按回车结束");
5 n( p# R# e7 W+ {" ^" L- s getchar();
" {6 r3 j# u& F9 E7 Z exit(0);2 t; z1 F7 Z! g" L1 O; w p5 n( P
case 0:
! j0 ^* T/ V$ v y puts("\n\n原问题为无界解。\n");
/ J; w( b8 B$ m3 E puts("\n按回车结束");; F4 x" H8 V1 b. T# o1 F A
getchar();
7 q! Z$ b" s" z! U5 ?% r. c exit(0);0 D5 p1 c. v- ^7 E+ g+ Z
case -1:9 \+ o! A/ k3 ?9 y& o$ U
output();
% r4 `& c" {* @3 C" x puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");4 z5 q% J3 V e. \
puts("\n按回车结束");
! i0 P3 Y6 k# P getchar();
' O& c+ c. d: Z* M5 W3 b exit(0);5 b/ t( S+ ^8 | _
case -2:
: k: @; H. {1 w2 q' b ` puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");0 _5 ?, j1 A3 ^: p
puts("\n按回车结束");
( C: b7 X( a [* k7 h! v% z getchar();
7 Y0 v+ y% ?% ]& `( w; r exit(0);5 B& M0 P( z7 F& s
}//switch( G) k* l3 X. X1 v- m
}</P>
! _. o. E6 I5 H9 i9 N& m< >void banner() {
o% d) n" z" p; ^+ v printf("\t\t****************************************\n");
$ o* s q2 J2 z/ o" S printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");6 x" R# `; f2 ]: B `# Y% n! _) K
printf("\t\t 作者:Thunder\n");$ l: L% y( g: z9 M! W6 F
printf("\t\t****************************************\n");
8 I* R7 I5 i( f( f" t: o printf("\n");( v# R; |4 m- u/ H
}</P>" l( o9 B6 U j E: J7 Q- F
< >void show() {$ _* Q4 I- x# a) C
//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示
2 f) U9 B6 z O2 J//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号
8 t0 O- e" I( l" m/ x" ^$ X int i,j,k;
' T B8 e) f2 h5 G+ {; P1 p% c! r: ] switch(step) { E/ t4 Y6 y9 s6 ?# Z
case 1:$ Y# M r5 o$ L6 o0 a4 R: O$ v" ~
printf("min z= ");9 e4 l+ t6 X( i6 Y- r+ a0 ~5 R9 A
printf("x[%d]",arti[1]);( _5 j5 }4 R9 `9 M
for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);
# M! u3 P& T- @ break;& o! r" ^) s2 g6 H: l8 `2 P
case 2:
5 D- d' g1 {7 K0 ~ printf("max z= "); ?2 |6 F+ f* G' Q
printf("%lg x[%d]",c[1],1);: W4 p- \$ Y& ?( d \
for(i=2;i<=num_x;i++) {9 Z: i; K) Q( i5 b/ W; y/ N- S
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);& r) _- L9 V: u4 h) `
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
- f5 s; k3 u5 n$ J0 [, `, e else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
- [( ^/ |4 p0 U# b6 r4 l9 [: _7 _ else printf(" %lg x[%d]",c,i);
( {; f1 P0 P$ V% h- B; J }
6 A4 i" v& }* u7 E; H8 O break;8 D& q/ W* d' g2 M- h
}</P>* q) I$ {2 ~; t5 J
< > printf("\nst:\n");
3 b) i; {* y& r7 m; N. m for(i=1;i<=num_st;i++) {% o+ W7 j# h2 R5 S5 e( Z
k=0;
9 I9 [: ?5 D! f! S ?, [' k for(j=1;j<=num_x;j++) {
% u# h" ~9 W% m) W$ \+ t if(a[j]!=0) {
; y4 U1 u- O; W- F0 V if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
0 e. N( o# h( y, o% U6 _5 @: n else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);% x, q7 W- `$ B. C) e9 x
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);4 I- h- c L% p1 O
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);4 \6 A7 r/ s5 y
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
4 r4 i9 s; \5 T9 p/ b" u, } else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);6 g5 {, }) U# ?" v" W! z
k=1;
1 h* l- c# b. e+ l+ { }
$ U6 {. v8 D1 z4 d# t0 P: Y }# N9 k& R! \# j, {: D, |
printf(" == %lg\n",b); 2 j& L8 } r7 w+ X
}
" c/ B* v! v) O+ n& n6 u5 @/ x+ i* _ printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);$ G2 A( K9 ], Z, E
}</P>
8 \/ ^( J$ \5 J< >void exchange() {$ I3 j$ b. q9 x# r, o
int i;7 @7 D( z! P( M/ t3 {; q
double temp[MAX];
- N( r- l! Z4 K4 I/ u for(i=1;i<=num_x;i++) {
4 c7 p( q) ]# ^1 O- q4 ^5 y; I( F temp=temp_c;
/ l! x6 ?/ N1 b8 C temp_c=c;
* J8 l2 q. q/ o8 H( V" ` c=temp;
4 U5 m6 q3 w6 [ }
& B J0 D9 z( E}</P>4 }' X7 k/ \9 M+ w& L
< >void create() {
9 x# S6 X5 {2 A4 u& T0 G: G# [//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认
! p9 n& a7 M3 C0 X9 W int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;
, V! z) s5 g# `5 ? char confirm;5 O4 _) k' i" l2 o: M: j
1 ^" J6 H+ R; x while(1) {
3 |. ^' A3 Z/ o# x# r" I! D6 ` printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");" I, y. t& K& q0 k3 [ _. L" z9 w1 C1 l
scanf("%d",&ma_mi);
$ z" X- ~4 T1 o2 O if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");
W m. g8 v# P; E else break;7 s9 H v! F0 @+ U) ^
}7 j. T! e7 C2 ~; F) { N. }6 H
# r: B2 \: l3 y5 ^ while(1) {' m$ L6 S9 v$ L
printf("指定变量个数:");
" t/ z8 O5 r1 ?! r! p) N scanf("%d",&num_x);6 a( i! ?7 _3 [' D
printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);1 X8 [& L, U- P. P
for(i=1;i<=num_x;i++) { * l$ A' |& I1 ?/ Y I! v
printf("c%d=",i);; M9 r6 t" X1 J/ m$ X7 Q
scanf("%lf",&c);
. x" G/ k9 }0 Q& Z6 f }
) A$ @- Z# r) d- e if(ma_mi==1) printf("max z= ");
2 x$ L& n8 p x, a% T+ X else printf("min z= ");6 T* Y6 w" ~/ w
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
* U6 s+ [* B2 W& X0 v9 T for(i=2;i<=num_x;i++) {+ A: j3 Y9 S) u' `
if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);& y/ [. R M- `, ~9 }
else printf(" %lg x[%d]",c,i);9 w {+ h& x/ F, e
}
. o* e- `4 f. U8 I printf("\n正确吗?:(y/n)");
* t2 A) A# g. |# W getchar();
/ R4 y! Q) y7 f% P+ Z0 C; | confirm=getchar();8 ?( U. s# \: V% c/ s
if (confirm=='y') break;: `) Y5 e# M% w& x2 C0 Y2 H9 x4 X
else if(confirm=='n') continue;
- d8 ~- z! I) W! q0 W& @4 _" j# S }</P>
Y$ w+ {& z/ V9 k$ C" ?( q# U4 e< > printf("输入约束方程组个数:");
& I( d& i1 k9 Q& s, A d4 x scanf("%d",&num_st);
& V) I- v3 b+ c. M7 b5 q for(i=1;i<=num_st;i++) {3 Q, w( S; _9 u3 V I: q* G X
printf("st.%d:\n",i);
: u8 W- `* K/ x1 Q+ Z: U while(1) {
# j: Q" w/ I. t% t- ^7 {4 e printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");
6 B- j. U; e' {! d# m% b+ z scanf("%d",&re_st);: w$ u7 }3 P) a: }* j; a7 W
if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");
: @7 x( N* n4 S/ U5 G8 g else break; H& [7 ~/ w4 ]8 Y
}0 L% l: Q( A: Y
printf("输入技术系数:\n");
% _6 H+ `: v+ D3 \2 G! b for(j=1;j<=num_x;j++) { / C# n1 G6 \2 T1 U, p# c
printf("a%d=",j);; e. _9 W' ]" b7 o. W
scanf("%lf",&a[j]);
; Q: ^- u9 G5 f+ m) K& ? }
5 P) N1 a2 h% e, O1 m* c printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);; I% u Q, j4 Y* U9 C
scanf("%lf",&b);
' f% q! N$ E2 ~# |# d: G# Y5 y3 C" [ 1 h% ]; ~* {; D1 c3 r: s4 m/ _
printf("st.%i:\n",i);, i6 p ^! h0 f) O$ g+ W
printf("%lg x[%d]",a[1],1);! _/ }/ Y: N! h- i/ {8 k. J& T
for(j=2;j<=num_x;j++) {
7 n& a; h3 s& [. T F if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);2 w7 K! X/ |7 ]6 | b* r
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);. A# ~ y- c+ I' w2 Q$ s' B
}
8 `7 c' Y: k- q! b2 _4 w J switch(re_st) {
9 M& ?" M% ^. Q6 G5 s4 W case 1: printf(" == %lg",b); break;
8 Q' [: T# \# J: ^/ y4 }$ q case 2: printf(" >= %lg",b); break;
+ h9 [6 q- M1 g4 u: @, s: d# ]0 C: H case 3: printf(" <= %lg",b); break;" U5 M. N' ?/ d" y# s
}</P>9 A9 r1 Y# T; e; T8 Q6 F# s1 `- p
< > while(1) {6 @, A' m- E9 J/ K
printf("\n正确吗?(y/n)");9 A. @! S! a0 c: z H2 W& S
getchar();
7 p; W& D# i" g, _3 t! @ confirm=getchar();' `% {5 e/ i, \0 b) j3 E" @0 e) f2 |
if (confirm=='y') break;! b/ H5 S5 s1 t' q
else if(confirm=='n') {i-=1; break;}3 M0 ]2 K' C1 D2 X9 l
}
: h. t3 S6 f# ~- d. h/ R }</P>
6 f, b4 J9 Q2 Z, S* a< >//显示输入的方程组
2 P8 d9 P& j( i2 g printf("\n原问题为:\n\n");1 m0 D" L7 A7 p
if(ma_mi==1) printf("max z= ");( y8 } r7 r8 N- A
else printf("min z= ");, A! D5 l% k) w4 g
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
4 E$ l/ [4 ] Y4 s- f. d0 J for(i=2;i<=num_x;i++) {
5 o! B" D" j' @ if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
' A( Z" p- [3 Z/ a2 g9 } else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
. ^' F" [4 ?$ r1 W/ I0 ] else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
+ R, s! _6 f8 c2 {! ?1 {, W3 j else printf(" %lg x[%d]",c,i);
6 f) o/ z+ |( Y) ~ }</P>2 T2 t) `9 p1 R7 H8 C+ M, U
< > printf("\nst:\n");) j( Y: u" y1 {. J
for(i=1;i<=num_st;i++) {
& |& }' [7 Z% I. i/ z2 t' Z k=0;, L4 H$ S$ c) G6 Y$ d" V0 V+ U
for(j=1;j<=num_x;j++) {+ Y! ]& l I; @# M/ l
if(a[j]!=0) {7 [' r, t+ A" _ `. U) O* V# s4 v
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);+ A* d" }) a& e/ I k% H6 S& M
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);' s1 E9 G i( G; s+ ]3 S4 K5 G, q
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);5 t. Q$ u8 |. w; i% k4 c! M# K
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);# p+ x3 M8 o4 _0 E# Q& Y9 l
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);2 a0 r4 O8 m& ]6 u0 A/ Y
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);. t4 J. G A: Y" u
k=1;! K6 o9 u$ ?4 p8 G7 \
}/ k+ K' \. T* `* V& z
}
$ |7 T& X, w' x% N1 b switch(re_st) {1 n- |1 l! F; ~: D1 ?& Y" ^
case 1: % q9 o6 \' Y' A; y- q: l4 D U3 g7 Y
printf(" == %lg\n",b);
x+ [0 q6 ]1 G c9 o; _ break;
1 t) ~% l0 X; x case 2:
4 y7 l0 R7 V; P' v+ R6 D( E printf(" >= %lg\n",b);
: X; k- p+ Z* M# u" z break;
# O1 g- b, F3 C4 N$ r case 3: ( i& {5 c: U9 o$ b4 D6 G
printf(" <= %lg\n",b);
4 B& ?# d3 w& T! m+ f+ G2 ] break;
2 k/ K1 a# K% l: b) n0 { }
J; n, R, c+ H }
1 K" Y- A1 v& b# F, D. [$ n* X printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>
* ^0 f& F! s% O0 i* c/ L< > tnum_x=num_x;3 g6 C% _2 i, I. R. J
for(i=1;i<=num_st;i++) {
4 H& P F" l! ]+ [' j switch(re_st) { m% H. q, ^9 I# D3 p4 a, l
case 1:
( x2 v: H8 [! r5 _8 r& F- ^ case 3:
' Q, u( `" \! V num_x+=1;, t7 Q; S$ G5 h0 z0 `
break;- F- N3 d/ y8 O0 v H3 F
case 2:' M6 }0 Q Q* \( r; \+ k
num_x+=2;1 @- i4 s V$ f) ?; i' f
break;
8 |4 r. r. U2 p5 ^/ S }
$ G8 o" q1 b: B2 W( Y. w0 h* [ }</P>
" t2 u# i) K4 ~ L K1 L! ^% b< >//化为标准形式: y- P" |# |+ w, @9 X$ g
if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数: u T$ ^5 E& O8 l: j
for(i=1;i<=num_st;i++) {
0 r! M+ d; y, M. V switch(re_st) {/ d# b/ S8 C% U D' f
case 1:
' d/ {0 r+ V: k% X" i0 y9 l+ B num_addv++;
0 E6 C# k/ x4 q num_ba++;
- A, x( A1 F _2 D/ z num_ar++;
2 c9 S3 p+ j* u3 A& C4 a c[tnum_x+num_addv]=0; * r3 x6 W6 F- j$ q+ k
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;5 o% M2 v* q. {+ k: ~
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) ]1 Z% m h' z" B2 G
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;. Y: v4 \9 w& L2 P
else a[j]=0;
+ |% h8 u! {8 D5 v. b break;
0 D* i" |8 Q* ?) Z case 2:
; n$ I. T8 g& E5 J0 z, E J2 Y0 @5 E num_addv++;
4 [( Z0 g/ ~8 k5 U2 p/ }5 w3 W c[tnum_x+num_addv]=0;' D4 e; g: c3 _/ d
num_addv++;/ |9 m: H& u; Z8 X, E! e
num_ba++;
6 H) U; J5 f. K8 M. h num_ar++;
5 V( [' s; x5 |8 p8 L c[tnum_x+num_addv]=0; * g; J% b& ~- y; _3 }
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
* y( {; I, ?+ T! P for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) $ d+ Z' n9 M, ~+ ~, h. R) u7 {/ z
if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;6 M+ L9 D2 ?8 H" A0 D% O7 o. F
else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;% o _$ r3 Q% F% ?3 V
else a[j]=0;
v3 @& [9 l: A$ G+ J+ I break;6 @3 `, H5 o2 g6 |' o4 ]
case 3:
% Q, P8 x# W$ { num_addv++;
: E2 @. W" w$ m% g# q4 G: N num_ba++;
2 b2 O2 R, D5 K+ b9 d, y8 l c[tnum_x+num_addv]=0;
2 e( G. i) A! B base[num_ba]=tnum_x+num_addv;
' j3 q! ^+ p& @+ T for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) " _9 u; Y) D- P! E1 x! a
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
/ G7 X4 C7 z2 r7 R9 ^: T A0 T/ S' [$ b$ ] else a[j]=0;
) U3 z/ B& r$ f7 A6 |1 G* C break;% J) Z+ ^/ t. ]
}//switch* K' `1 A% D# h- K7 M
}//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>" a: C; H- z/ e3 ]- ?+ c8 k) I
< >//显示标准化后的方程组
5 \5 v4 A( m' N. I; E& a printf("\n化为标准形式后:\n\n");& K6 y2 p L7 U5 U5 D
if(ma_mi==1) printf("max z= ");
( n s" k3 u/ e2 d8 E else printf("max z'= ");
5 ^6 {& K5 G8 A4 k printf("%lg x[%d]",c[1],1);* D; w* m" M+ K
for(i=2;i<=num_x;i++) {
8 R& s; U) F1 @) W- @7 V k=0;4 \0 E$ W$ N, r% j( R* p0 m6 ^
for(j=1;j<=num_ar;j++)
5 t! w! _+ V0 e2 p( @ if(i==arti[j]) k=1;9 Z- t& x$ `4 O6 e9 |7 u; V' \$ ^
if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);, Y- S( P, E9 L! Z. h( _
else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);* O4 m0 E% N3 O" P2 g4 P
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);( ]8 m. b# p" S3 W
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
. a, R. t# o+ X2 Y5 F; A! h2 J else printf(" %lg x[%d]",c,i);9 S4 Y' {8 A$ @
}</P>! Y2 F, c2 Q) Q+ O
< > printf("\nst:\n");
6 a4 l- H" D7 k7 {8 |5 j+ a4 { for(i=1;i<=num_st;i++) {
+ J8 `% H/ }4 k% Y _ z k=0;
' Y0 R0 w$ O1 g6 K# Y6 k for(j=1;j<=num_x;j++) {
0 \, B2 L" c5 \+ D if(a[j]!=0) {
+ P. s: t2 U2 i9 T9 J& _4 A$ E1 d if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
( i% `1 u8 a7 Y. J9 w) b; P else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);' x( j% E( A: u8 z% g5 r \
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
- \* V. b+ t$ X l& G else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);9 _% ?% e- ^; u+ L7 j4 b. G
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);! f) `5 |2 d! \; N4 R
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);* v; h/ [' l3 U8 S1 @$ V3 [
k=1;
8 A. ?% x3 J5 ^3 v" s5 y0 C- G0 U }8 j3 x: [7 s; j8 H
}
! c6 g- a% F" X; i/ \ printf(" == %lg\n",b);
: ^$ r1 n7 i1 B3 i+ c& D; [ }
! s3 m; y1 y j printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);6 q3 ~9 U6 b7 @( a" [3 q9 V
}</P>
" H- I; n) l( O. B< >void iterative() {& [& E" `3 s3 r! v) `6 @! H
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 D" J% u- d' b; g4 w8 q; r- |) C2 T int base_elem;- ~5 R+ ~9 M1 _* ]- v( e: ?$ z6 U
int base_out,base_in;1 j P- Z1 V2 ]/ j
double sigma[MAX],temp;4 n# _8 }8 X( t% F t, x
double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>1 L, R% z# { c' y& T
< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop); 7 [% R: S2 u4 I7 \! _/ X
for(i=1;i<=num_st;i++) {
% u; l! X' N, l/ z! @ printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);6 _! ~; q: J9 a4 {8 p
printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>
! g- N& B' \2 X j+ z c! I< > switch(step) {
9 l4 n/ W) {4 T: _' ~ case 1:8 C2 N; T- t: d5 c- C: k
for(j=1;j<=num_x;j++)
" ~3 j$ \ G: X3 o- Z! g {. t, Z g, U: z% J
printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);" D, s% s" M5 A) H
}; ~9 h# z$ i/ _# k% X2 ~
printf("\n");* ^8 n7 z% d1 o f* I; Z( [# p
break;
5 `5 V" @/ @. E3 ~2 u case 2:
1 z* K x( Y1 s+ _/ b% I+ T0 Y8 B for(j=1;j<=num_x;j++) {
" _- V- Y& x8 L5 w! A1 N7 R6 W k_a=0;3 ^7 a+ n: `- F S3 R1 z V: \: d
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;
8 e& z7 z3 V1 ]8 p* _ if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);- y; {$ n e' i/ E
}
C q: s, W7 N* f printf("\n");- i0 U2 A$ V8 p( p
break;
1 G: Z2 M) g/ d6 G }
1 Z! G' i/ j3 o; U4 n8 ^ }
3 l$ n7 n0 z2 w2 o5 g//求检验数sigma
" x7 q- v8 t4 G9 c9 ^% ]! r& N7 f& | for(i=1;i<=num_x;i++) {
4 e3 x2 b& L/ G# n& `( i8 v sigma=c;
, K4 ^) F$ _, Z6 e for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];
- _7 ?4 v( N& q3 i) O for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;9 W8 K4 L2 J: ?7 C6 t ?# {0 Q3 P
switch(step) {
" x$ P7 i) u; l1 V( ^" c9 j) m/ O case 1:/ U# X0 { Z6 w/ w7 \5 h0 t
printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
7 V ^3 {* V( I; r7 c/ i3 n break;% r- E L I. q3 @. `- p1 k
case 2:
; u% k! l+ \0 I- @# r. A k_a=0;
5 V! V4 r. [7 H3 g. H( } for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;0 F0 A! E9 Z/ j9 R- w7 t2 i
if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
0 X6 F, w7 Z# e j1 H) M1 U) o' P break;
6 A" ]% {! K* \8 z+ `, c+ b. M+ i }8 x/ F" E( J4 e2 J# Z: {
}. x; c4 l) o/ r# ~. L
putchar('\n');
/ p0 B6 G) \1 ]% _& I4 Z2 H2 q//检验检验数sigma是否全小于等于0
* b2 {. @6 c/ |; E6 u k=0;
; }- ?8 e: p9 r" a" v% A% N- w% I! U for(i=1;i<=num_x;i++) {9 o/ y7 B: w5 {% G& V
if(sigma>0)
; T a/ c% L$ j6 c! O k=1;0 f, z- K4 V$ }3 i" T/ c8 W
}
0 b0 H, u7 y: a if(k==0) {1 C- a# N5 J' Y' c) ^6 i
//sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解3 s' h8 x6 q6 j% w; I1 H. |' ]" O
for(i=1;i<=num_x;i++) { 0 _7 k$ S, _/ ^0 c- \- o
k_f=k_a=0;
' Z. A8 m% p5 V, ]0 U0 A D/ m% Q for(j=1;j<=num_ar;j++), f3 N9 }* A+ d
if(i==arti[j]) k_a=1;
/ f4 t x% S2 l1 w0 R e if(sigma==0&&k_a!=1) {. Q& V' c, W5 ^
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;. ?6 |% H( I; |, t
if(k_f==0) {status=-1; return;}
# h) o- n: {- a# B# g8 d" ~ Y }
4 Z! e) U0 u$ ^- Q/ m2 l6 | }4 Z7 M. g! ^. \6 f( [
status=1; , p% K/ i, d. s: _* y0 D8 [- z+ M
return;- j" D% L7 t# ^- q$ ~- I; B
}( v! |3 @3 q+ q+ }( \8 [; X
//检查是否为无界解
% w2 }5 w# s }3 m$ n& f6 `9 f for(i=1;i<=num_x;i++) {
6 ?9 ~/ @6 _9 F" p- R4 F5 } k_f=0;& ~! d# ~7 q9 p) r0 e7 ]1 Y
if(sigma>0) {% w# F+ z) H% p! f5 H' s5 M, J
for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;
; B. p" n& C% \ Q. w$ P- o3 O if(k_f!=1) {status=0; return;}
+ v- f+ I9 r' k3 P) L$ D' t }
8 t4 |' L T7 t9 L, v# M }</P>
9 j# W: v' A8 F6 {' s; C1 t" r< >//确定换入变量$ l9 g3 ~/ _! U9 Q L- v% |6 k
for(i=1;i<=num_x;i++) {
2 u) X( |3 Q+ |: a! W/ g) u k=0;+ h. }% f! T! h$ U, W
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;1 r" T7 K- ^- [
if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;
9 Y: h' h Q- U6 Y }//temp赋初值5 v' f- ]" V) C5 H
for(i=1;i<=num_x;i++) {4 D' l8 y0 D% V& K: z8 b
k=0;+ L& h9 H+ q) M2 r9 R
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
) |$ b( ]5 x: n! h3 X" Y8 o$ X if(k==0)
) I9 }! ^+ O9 d- t) w7 T if(sigma>temp&&sigma>0) {
$ a2 [, `; d* P0 |6 O' o base_in=i;
. ~3 n0 ]: X! p temp=sigma;
) v1 J7 \2 [& v1 l }
0 c5 a2 \; I5 R3 v }</P>1 b2 F) l5 ]: F
< >//确定换出变量, J9 P* S- e+ \' Y2 t
for(i=1;i<=num_st;i++)
. x. | u: x, u0 Y if(a[base_in]>0) {
% c4 ^! a+ n* j: y2 s temp=b/a[base_in]+1;
8 [7 _) s- b, J) I9 b break;# U1 X# Z: F$ v( j7 A `
}//temp赋初值+ i0 `3 S8 m$ I7 p* ^: m1 Y0 r; ~! e
for(i=1;i<=num_st;i++) {
& g( g" ]6 J7 r* J4 W if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {8 n; d3 B; o% ?% @
for(j=1;j<=num_ar;j++)
" B# r3 k+ C# e if(base==arti[j]) {
, y) V4 N2 v) [* T1 T base_out=base;
- l# b" V7 i' B" Z base_elem=i;/ u9 C' M& p9 L
temp=b/a[base_in];$ }" }8 B% u2 C3 R4 q
break;0 l w ?6 f6 m9 l. O
}& Y4 ^9 f% l" P+ E4 c! w( Q
}//人工变量优先换出
) H, _) Q6 I' ?- F2 r. Q6 c* N if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {
F' G7 _& o5 A$ G- n# e* w: l base_out=base;0 y6 m k5 Y- W% O2 Y
base_elem=i;
$ o: Z8 Z, f( l7 @3 D0 R/ j4 o6 C$ ]0 K temp=b/a[base_in]; r p. K2 m; m* ?0 a7 O1 |
}& y& K. P$ T+ j5 e
}</P>
5 }. f/ _6 l5 f$ U* K< > printf(" 基变量:");+ r" j, a+ w) M+ N
for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);
0 C3 [6 H0 r4 A# i$ R0 _* q1 q printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);
2 I3 m1 g& g! Y" o//基变量变换,进行新方程初始化后迭代+ p5 a, W2 ^- l6 Q5 a
for(i=1;i<=num_st;i++) {- l# L6 d G# }5 t
if(base==base_out) base=base_in;& b$ {6 K% d4 r3 B
}
0 u: B- ?/ S a; K7 C) _4 V0 f//初始化主元素行系数
! G" P, a: M h- u" x! P E value_be=a[base_elem][base_in];5 w3 J6 _( o9 S' P$ U* S
b[base_elem]/=value_be;" N. o& D J/ Q |- @
for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>
) t6 F* h7 o8 Z7 A6 s$ ~. R# @< > for(i=1;i<=num_st;i++) {, m* e0 \7 D& q4 k3 A# U1 k
if(i!=base_elem) {( l+ ]3 E8 ?* y- p1 A# m# m, j; ?
b-=b[base_elem]*a[base_in];
" s- t. H, Q k6 E! a6 S8 X6 } value_be=a[base_in];4 x+ y( y5 M/ v( u0 P& a
for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;
- ~- X, K& r$ U/ } }
: b" G$ `! C) k. O, w } M( C. u( z3 a$ U+ m, q5 {! g
stop++;
! z2 \" \3 v- \: C/ x if(stop>STP) {status=-2; return;}
2 v' N% I3 \% C: Y* O. c8 n0 d iterative();4 B( \$ O1 F+ [
}</P>
3 s6 T. h0 ?# f4 f< >void output() {
8 u1 n+ i' y) X. y& a" N) f int i,j;
' D9 w1 r2 h" g! Q! |# q$ T double X[MAX];
9 R; B/ `8 R9 w( f printf("\n结果如下:\n");
, }1 z% l( O, G2 [& z, i printf("\nX=(");* q- r( [3 i, P
for(i=1;i<=num_x;i++) {
' J; x3 |% A! l p7 ~& Q for(j=1;j<=num_st;j++)2 T9 n- B6 S+ S" H0 J+ I4 c3 |
if(i==base[j]) {X=b[j];break;}) J6 _ f3 ^" F- S$ Z
else X=0;# _1 n8 W7 N: g- x
printf("%lg ",X);
) f% S% [2 H. O }
, B: s0 E5 ?$ ~; v printf(")");
# o7 \* s5 }/ r' Z5 ~ for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;
) q' j) t( ?- p5 O% A' ~& B& G if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);
: w; k6 V$ D/ Z else printf("\nMin z= %lf\n",-max);
3 C. V) T+ Z8 W; c8 b% ?% d4 Q' \5 G}</P> |
|