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< >/*************************************************************************8 _4 ~; ?4 d$ O: B4 s
单纯型法解线性规划问题(两阶段法)
$ p/ p# g7 w o3 Y" x8 A$ a $ O# }) R. n# [, Y w+ p
编程环境:VC++6.0 . u. g) ~* _7 x5 }7 _; x
方程组输入说明:
/ U, K* P( r% h* N9 e- i* B% N 变量非负,按提示输入相关参数。2 q+ L3 g4 h$ k) D, r
*************************************************************************/$ C+ |9 G% x: Y. X5 P! k! `7 {
#include <stdio.h>* Q7 C, E! _: h8 n$ v
#include <stdlib.h>7 ?4 s6 n6 x! |9 n! c
#define MAX 100
4 j; _( z9 s z4 Z3 @#define STP 100</P>
7 Z' t4 I, e8 H. j< >int stop=1; //迭代记数变量9 y4 Y+ k$ D, B$ t/ w9 n. s) v5 B3 N
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 |, b: y) i \; p5 y. k& p+ I
int step=1; //目前阶段</P>5 D7 H" z4 V6 u2 x
< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数
% N' C+ u# K; y8 w0 k- k( Tint num_x; //变量个数
7 K ?8 e* n7 P7 _& E) @( bint num_st; //约束方程数3 L, \5 x2 H6 ] p+ J
int num_ar=0; //人工变量个数
7 q- s0 @8 P1 I. dint arti[MAX]; //人工变量下标
% `# ?: E" U9 W S4 j$ xint base[MAX]; //基变量下标
8 c5 n& |5 B. f: ?) @int ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>1 D& f- F$ O2 `/ ^
< >void create(); //建立方程组
+ L; ]/ I3 E8 b* T' [, s' S6 Q# wvoid iterative(); //单纯型法迭代
2 r2 Q2 y( Q- h6 I# Uvoid output(); //输出结果
* j! p, b9 Y) L" h, Mvoid banner(); //打印程序标题' A$ t2 z8 {5 E( @# j. f- j
void exchange(); //交换两阶段价值系数
& A1 B$ n/ f- F* [; X6 M1 hvoid show(); //输出方程组</P>) z- K# V9 M# ?" i
< >void main() {: s2 ]! I- [, j! a
int i,j,k;
) ~6 X2 n$ q- s4 G0 m' H' N banner();
6 d+ p7 [4 W! M) I) \- ^2 i create();
0 G, E5 c" f# \" Y! s0 s2 n7 Q //保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数
; Q2 B( C" _7 ^' S for(i=1;i<=num_x;i++) {8 @/ t+ A( Y, J
k=0;! R) q0 O4 L' s. h; J1 a% u: W' Q2 m
for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;
1 h0 I: E6 w, {* `0 E3 { if(k==1) temp_c=-1;& M0 L$ }3 p: w7 g' H& ?! _
else temp_c=0;5 O$ L1 }5 L1 {% e+ L; T1 m
}+ h4 c0 w, s0 I( N1 H. l
exchange(c,temp_c);</P>" N, G8 c; }3 g9 q8 X; ]& r
< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");
& M/ ^7 P; o2 k- h7 M5 @8 q show();& k0 E& r1 T% r( @7 T/ m
step++;6 K* d' x7 C7 b* A; F8 q9 L+ ^0 U
printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");
% y( j% h) j2 m: T; M getchar();
0 o, @& T j W- i# b! H9 M getchar();
C/ A4 w3 F2 X) I+ t1 I F$ l iterative();+ c2 P- t$ W. a, i5 Q! r
if(status==-2) {2 v1 ?: N/ A) a
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");+ H8 A. d$ o2 [- i
puts("\n按回车结束");
! I0 M1 V. R) K& D getchar();
1 [2 E% x& ]3 d, X! n exit(0);2 j' p i6 x5 n# {/ {8 z
}: V9 B" ?; a0 H! _) o% S& f
output();</P>8 G3 s8 q. E' n
< > if(max!=0) {4 I' k$ i4 M5 S
puts("\n\n原问题无可行解。\n");3 ^, {4 b/ n5 e
puts("\n按回车结束");4 P" M( N+ ]) ^+ ]; J
getchar();
% j( ~. U% q+ J" r, Y2 B/ a exit(0);
( ^4 A* a7 Z; j6 r) J2 G+ j }</P>
$ B* D, }. A& N3 ]; R( i< > //转换为第二阶段价值系数; f+ R4 H- s" b5 c; q1 }/ V
exchange(c,temp_c);
/ v+ y- h t# ]1 _+ v# V //把人工变量列全设为0& s" e# O( X2 A1 m
for(i=1;i<=num_ar;i++) {
3 `/ P, x( F. y+ [ c[arti]=0;7 i O8 N6 v* \/ B( L. m* c: N
for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;
9 ~9 ?0 Y: }& h) s4 V4 S* P2 p }</P>* e; Z. G0 R+ {/ x5 {$ `
< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");
7 h- u8 F+ \0 s! _! _4 K& Z show();
* a# ]! S- q$ D/ g puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");1 `0 M5 M# |! i7 {
getchar(); 1 F# k3 K, H' i. v8 q5 g# ?4 Q9 k8 S! |
iterative();
. w0 F- O0 f! ] c switch(status) {' w. a* Q) k# ~$ [: k
case 1:
# M' u1 u( ?1 g output();
1 [. ?, Q/ [6 [9 p: x4 e! ?4 w puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");
V7 C e7 q8 E puts("\n按回车结束");
9 S U3 Y( {4 D4 D! E2 G getchar();
' B8 I4 ^9 C9 T/ A exit(0);
7 C/ o9 _5 Z' w case 0:# w. j; ?! f5 r6 C
puts("\n\n原问题为无界解。\n");" }' q3 M1 R$ G* J9 @5 v+ j3 w
puts("\n按回车结束");/ a9 y5 C9 @# H- E$ [4 G Z
getchar();
: |7 d8 |5 o4 y# E3 A" r exit(0);6 t6 |; Y' s9 T7 V a
case -1: g) ~ y2 v3 s1 O2 E5 q
output();
* q( ]8 u. t- P- v5 j puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");, V# M+ d8 F( w
puts("\n按回车结束");6 Y- j. U! K* G1 c/ v6 t7 m+ v ]
getchar();# V N! ~; Z# a3 u; ? r* `
exit(0);( u7 H/ s0 M+ i
case -2:9 P4 i r$ B& \. ~% t' d
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
$ \% y4 C# H1 a( T$ W( m, { puts("\n按回车结束");9 v6 b2 B/ q# F
getchar();# C5 i. @ \2 x/ b+ p9 V) Y
exit(0);$ O3 k5 w8 q% [' X4 C' L l
}//switch9 I1 E; c9 B& U" J x* v
}</P>9 o" }8 n: x' G$ b6 w1 C
< >void banner() {7 U3 C O8 Q$ b2 N# `6 A$ q
printf("\t\t****************************************\n");
! ?) ~9 Q# \( d; y+ T3 }: L$ }5 s printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");% N; v0 m5 k* E$ j
printf("\t\t 作者:Thunder\n");
" A, v/ q& |8 G: d" P5 K9 _ printf("\t\t****************************************\n");0 M' f3 X$ b! O. \: q) o1 l
printf("\n");
" ^! F4 v- A$ T3 X9 S+ C}</P>
N5 g5 f; l+ s O+ \+ U$ w< >void show() {
. Y7 @6 c h8 I* q- e4 C" c0 ?//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示
6 V3 I P/ |* @; f//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号1 y# Y' v7 m _+ g' t9 D0 o
int i,j,k;
1 @4 A2 p4 }* f5 v7 U* J switch(step) {! y" t7 S5 h ?" I0 W# P0 Z! D( k& s
case 1:9 ^- A8 f4 ]0 v! z/ x
printf("min z= ");
( a5 V. t- L8 N, n4 n printf("x[%d]",arti[1]);0 r# L) V' y* s2 [0 w
for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);- y3 U; x: C5 g9 X% ]# O
break;3 m/ ?# X9 i8 Y. |6 O6 f( @% {
case 2:, i9 Q1 N; p: |1 |
printf("max z= ");1 A' m: L0 ^& a( G' i* e# D; k
printf("%lg x[%d]",c[1],1);0 V) Q7 Q# O( F) G+ i* k4 w* W! K
for(i=2;i<=num_x;i++) {
1 W( p a/ ^& T' s4 b2 n1 q' L if(c==1) printf(" + x[%d]",i);* ?! R; d3 z, s3 n
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);! W/ b; z( a7 g7 e0 O: j
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);5 l' }) N" _1 C4 ^
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
4 R+ y1 x% E) p, a v s }1 C* z Y! }' m" I, _6 X ]
break;
4 `& u: `( k4 ^8 F9 ?: F }</P>. G5 V% Z- w" e/ o7 H) {% E
< > printf("\nst:\n");% y* z; D' F' l3 w2 W
for(i=1;i<=num_st;i++) {/ r) Y: H. t# x% c( D& P9 x
k=0;
! N# M# u8 l, t7 h for(j=1;j<=num_x;j++) {
0 v3 F% s% f+ v/ U) \( G) ^ if(a[j]!=0) {, y6 q9 w: H. \, U8 @9 v
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
: U2 u" q; C) [% I else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
; T- Z/ s% F9 w+ F4 C$ u% M! E else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);+ C! P5 Y2 Y( F9 u8 g& W
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
9 Z. ~1 a A4 Z) L else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
" o- [9 u8 t2 h8 w* ` else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
4 n' I1 t) r/ J, _, U. h: | k=1;, x7 a: z- t* V7 |4 X
}' i3 p8 B! V4 A& b
}4 R+ e K8 F& Z3 j) V# K
printf(" == %lg\n",b);
Q1 |; l$ i3 U; v& O }: x# h8 ^$ q4 z7 n8 V8 O
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
- j+ [ f$ @& I5 |* X2 @}</P>
! I! V" K6 N7 y& Q+ S& K< >void exchange() {- o( I& M; \ L6 c: o6 y
int i;
" v8 c+ K' m7 V: Q2 e9 L double temp[MAX];
7 J7 Z1 v/ ~5 t4 h5 y; x for(i=1;i<=num_x;i++) {
! D6 q% u: V- J& r; A9 B* k temp=temp_c;( S4 s% a7 v, f
temp_c=c;7 p, S+ N+ I* f7 c$ c: j
c=temp;
3 s5 G% |5 G |. } }
' Q* N( ]( E4 b- p* A0 \}</P>+ K4 b% A0 b0 @, x7 B
< >void create() {
' b* V5 S4 c, D; Y//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认
& s. i8 R9 D8 L8 \1 ] int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;
) R$ S7 L+ x/ k+ u. J* y* p& o7 j$ w7 ~! k char confirm;1 a& x* ~6 L* E3 ?2 ?& N3 f
" Z3 {8 y6 Z/ H6 _$ r' L7 |8 M& h
while(1) {* }& a! v8 d: m# N4 x
printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");
/ g# ^, X) S& r scanf("%d",&ma_mi);0 p. |# c; X! m/ l: q4 m9 q
if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");
+ G3 T3 b. P4 j0 ~' |4 ? else break;3 S: J# i+ O7 h/ i- C7 ?# {
}
2 F" u7 Q% \- j, p , O4 _9 H3 |% e+ x
while(1) {
" h! e. d- @0 A9 A9 x3 P printf("指定变量个数:");
5 }5 g6 g4 c, l1 o scanf("%d",&num_x);' n, f8 J; [5 P. b4 Y7 p7 t
printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);
' f/ u, [1 ~2 ~: e" Q& X5 D* q$ }& N% A for(i=1;i<=num_x;i++) {
- m6 B6 a) ]* U- {8 A# I printf("c%d=",i);2 i4 R2 P6 z- N0 a X0 G4 U4 _
scanf("%lf",&c);# p- G! x# c7 M0 b9 g
}
- a3 X. t% D( Q) _ t3 h if(ma_mi==1) printf("max z= ");$ V. v- z3 y Y7 W# }" j
else printf("min z= ");
) O: R' r* h3 y- i& O printf("%lg x[%d]",c[1],1);, S) X+ F2 ?% P1 B* r4 ^% Y
for(i=2;i<=num_x;i++) {
9 }- o4 \6 O% W if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
. X; E3 N' A3 ~: u+ c, t# ?4 D1 A else printf(" %lg x[%d]",c,i);
6 d8 w" }* B w }
# J* `7 u$ Q. P. G printf("\n正确吗?:(y/n)");
* h8 b% R: I( F! H1 b getchar();
% I8 V6 A6 W; h a0 | confirm=getchar();0 w$ f: H3 G8 O G6 G- {/ j" \
if (confirm=='y') break;
_, b) L& H9 |7 z9 H! N: Z else if(confirm=='n') continue; x0 i* ^* O1 q( t: C
}</P>
7 I' I3 j5 i& D< > printf("输入约束方程组个数:");5 ~* ^* |8 B6 y0 P* A
scanf("%d",&num_st);/ H7 B( F$ I* w
for(i=1;i<=num_st;i++) {
' S0 G( c5 w# [. M printf("st.%d:\n",i);8 x4 G( |9 [- Z! g* s1 @$ [
while(1) {% k( [- ~( s- t/ |
printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");4 y' E) J" |5 C! a2 M
scanf("%d",&re_st);& K& ?1 l6 ?5 S' \! n
if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");* V1 |+ t: P4 I7 I
else break;. J1 ?( \" R( x
}
2 C2 M4 x0 M1 P printf("输入技术系数:\n");$ p5 v! O2 q5 v$ Q T) \' f( ]
for(j=1;j<=num_x;j++) { 3 T5 k" d% b5 M0 s. N
printf("a%d=",j);/ G6 p- d% t! B8 x6 @
scanf("%lf",&a[j]);$ \. u( G6 }9 @+ F1 p5 Y
}7 K/ w w8 m- a% b' O H- G: Z
printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);
$ M7 I" h* J( V scanf("%lf",&b);
, y/ |1 U) H4 X/ V( u: c: b+ ~3 X/ m5 r + u6 [0 h* {5 r& e# q& H
printf("st.%i:\n",i);" j' h( ?0 l$ K7 x% X8 {
printf("%lg x[%d]",a[1],1);9 t( z! i: f! y" j$ }
for(j=2;j<=num_x;j++) {
' d( P$ Y7 t% l7 U6 K" r% ` if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);; J' i3 L% t9 X( R! c
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);, s% ^2 r" Z% Y: t6 y) Z+ c6 g
}% H1 s5 N% w# |# x
switch(re_st) {2 h- E) `9 I% c8 c& i8 B
case 1: printf(" == %lg",b); break;
/ {# f+ P, A' j: ? case 2: printf(" >= %lg",b); break;
* |' W! M5 L# Y" @5 r. K5 s case 3: printf(" <= %lg",b); break; K$ b! C, H, W! k+ {& h0 G4 }$ Z
}</P>
2 R7 t3 r; @# V- F) C< > while(1) {5 L5 Q. J; C! U! w2 ?6 ^9 g/ e
printf("\n正确吗?(y/n)"); D1 P9 h* M4 h/ D4 Y0 m
getchar();( r6 p5 L5 N \. p% P
confirm=getchar();9 f8 E. k( p2 \2 p: Y/ R
if (confirm=='y') break;
! `* s2 M& z1 ?2 q+ S; N else if(confirm=='n') {i-=1; break;}
8 s% d" U# c/ p0 B: _& r% I1 c }" [- r( @3 a; W5 B% X' Y" G
}</P>
) p' \8 U1 |. N4 ` c! O5 m< >//显示输入的方程组5 q1 W* D; W/ B/ h& q+ |& c3 j
printf("\n原问题为:\n\n");* o, L3 {; n, E; Q7 |; F" Z
if(ma_mi==1) printf("max z= ");# \- H! H7 m$ A W# l5 B" n. H/ G
else printf("min z= ");
( n) S5 v4 N+ t* a# O printf("%lg x[%d]",c[1],1);: l4 L9 ^# H9 H% z- u
for(i=2;i<=num_x;i++) {, O& i/ v+ r" P. N& F" G
if(c==1) printf(" + x[%d]",i);8 ~7 g$ t5 H" ]% K
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
' O8 G3 V/ x' F G else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
5 Z7 D3 |$ K' ~$ x- @& y else printf(" %lg x[%d]",c,i);; ]! G9 g* W: `6 I- Q
}</P>
# U6 ^" p$ O. C: |+ v< > printf("\nst:\n");3 L- r D- I( ^( B4 q
for(i=1;i<=num_st;i++) {
9 T# U, a, _9 S. w k=0;
! `8 f5 ^1 P$ y& Q* i4 I for(j=1;j<=num_x;j++) {! j) i c! v# W' f! d0 k0 Q
if(a[j]!=0) {% ?1 H! D1 w* N# Z [4 H5 C
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);5 R0 _* u% Z' ~* A% _
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
- o- T. ?3 F/ W! `. W& N/ v else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
! s, A' o) Z- n- ]8 c; Z else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
+ a" I" u( b/ q4 w! v1 f else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);+ }% L9 Y9 V4 H
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);" M& A/ s9 b" @5 y
k=1;1 J( |) q5 Q) o! t. o7 j
}# G' r7 I- x$ o5 |: {/ m0 z5 R9 c
}
) ?6 B9 `; Z7 D) E switch(re_st) {3 B+ l" @0 s: h
case 1: , l* ]# x9 v7 K7 S
printf(" == %lg\n",b);
$ x, ^: V9 S7 c& a7 a2 ~4 }1 } break;. Y" m& w6 ?2 k# l7 D" K, C5 J& b
case 2:
' B' s/ \+ w- `; S# ~( e6 h) l printf(" >= %lg\n",b);
9 R: `$ R1 [- Q! }; P( F/ N7 @ break;- L8 p# \( N9 s; C6 q
case 3:
0 O( i# P* X4 }( { printf(" <= %lg\n",b); 0 a: ]7 c, j) I( W' J
break;
8 _( r9 M+ N5 w' ]* g }
. E& \% A! U) u5 b5 {8 \) r8 Q }
- W. W" S# J) Y( O0 S( ]# m9 r printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>
) k/ v+ R/ w6 C6 n& k+ L8 `< > tnum_x=num_x;
& w$ X1 i3 C% A4 p, s. ?5 g4 b3 L for(i=1;i<=num_st;i++) {
) b D8 `+ ~" B- ]$ Q! P switch(re_st) {4 d. \% o+ H" O7 |- Y: ? v
case 1:
6 _& {+ E" V P6 H$ N4 i) p/ c% a case 3:
3 A6 u) a. z% t num_x+=1;
/ Q/ Q9 Y* f& [: I break;9 I" ]" O2 N; n7 g% k& }
case 2:
5 K) u7 S) e) V: F num_x+=2;( \3 Y: R8 F% \) H! b: e
break;
3 [) U) D! G' G, R$ u }" P" L+ _1 q! w& e+ i+ ~. h
}</P>
; A' R, X% O( c! ]$ G7 g2 F< >//化为标准形式
: Z7 Y, I- X2 t6 ]& ?6 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3 A" ^: k% p% _: V: S- ?
for(i=1;i<=num_st;i++) {9 q- E, H8 n5 C' M
switch(re_st) {& ]# g- x F3 g3 e! w* Y$ J5 T
case 1:# L" {+ W6 D. ]8 h1 \' O
num_addv++;) w7 z" C) W. w2 f
num_ba++;2 ]8 j$ y4 R% {$ q3 Z: i
num_ar++;; ~- }# _* Q2 ^) d' U9 g* g0 N
c[tnum_x+num_addv]=0;
7 \8 `; S: S0 ~' U base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
! a3 Y" w' A# u' O$ G for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) & \* A0 I+ ~$ r2 V/ ?! C, A4 q' j% X
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;; J4 F. I7 S0 @6 y
else a[j]=0;
) R: r+ ~; m, x- k" ?( z0 G( @( W( v break;$ x& ?- ~/ L9 O: n$ |
case 2:
) V& h- m( _4 B/ R V num_addv++;! L4 {9 z5 E% x& e$ a7 ~
c[tnum_x+num_addv]=0;
* b7 ]" [9 L* f2 L num_addv++;8 }+ L5 ^* O* R& H6 t
num_ba++;
; X3 w4 |5 q; I5 _, U( k! [4 e. ` num_ar++;
( }4 z, o" o7 U2 o+ E c[tnum_x+num_addv]=0;
n `0 i; u, W4 X' r' k base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv; y% A: h$ q% A1 x+ V2 `2 g
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) 2 @; n" Z) _* h# F; }
if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;8 w7 F8 S- a8 Q5 c2 |3 A
else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
8 W0 h, R+ m- ~1 [ else a[j]=0;, [( z. }9 }: N
break;+ ]4 I2 O7 z! f# L
case 3:
9 ~; @* Y0 _& C" E F2 P& p num_addv++;. m- t+ G. k' ?9 f/ e
num_ba++;7 J/ n, N9 ~* t
c[tnum_x+num_addv]=0;0 h/ b; D# A' |( E4 }
base[num_ba]=tnum_x+num_addv;
$ h( H4 K% X2 t3 l$ s% q, s for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
" e2 G- U6 W/ Y" Y- d3 \ if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
0 D* ^7 Y7 n2 b! _4 l N else a[j]=0;# h% y9 O/ L' e5 o: J, m; u# ]
break;
# C+ q. b! m# L" s% v }//switch& M, j; Q; r/ [$ H& F, \
}//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>. B) j) P# j0 g! x4 }
< >//显示标准化后的方程组 E1 g2 C) p, E+ H$ [
printf("\n化为标准形式后:\n\n");
; K% q% z/ b' J; Q' g if(ma_mi==1) printf("max z= ");3 v$ @/ ^2 D2 L
else printf("max z'= ");- v$ L( m, |/ y. ~! H( V! \" I; L
printf("%lg x[%d]",c[1],1);. D9 U8 h; [4 W5 v2 A
for(i=2;i<=num_x;i++) { ) }5 X- ~+ W' I( c* }0 S
k=0;+ d2 \3 a# u! h0 |: R: ~( f& H
for(j=1;j<=num_ar;j++)5 `: K8 `! }7 w+ Z4 ?) P
if(i==arti[j]) k=1;8 N. T! @. p; o9 T
if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);
. Y* B8 S8 c9 o j8 F5 f else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);3 t" b% W. l' D: `/ t% Z
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
$ A$ x$ H. X' s! C6 F7 a" K else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);4 ^ b8 F! B/ _; L) V
else printf(" %lg x[%d]",c,i);
& N! H3 e0 g( h9 w1 @ }</P>% r+ x g# ]! q& f. [
< > printf("\nst:\n");$ Y" _6 B4 {* [
for(i=1;i<=num_st;i++) {
j2 M( f# p% l5 |1 ] k=0;$ _: m; S% N7 U5 h6 `' P; O
for(j=1;j<=num_x;j++) {3 J% U' N1 Z# x! e, F# G9 [
if(a[j]!=0) {
2 p N# m( p6 \/ ~) } if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);+ h ?3 C3 {, Q4 v% a& w
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
% l, {' D4 R S* r6 T) C0 {1 ` else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);
* ~/ l, |: l4 O* F else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
* B' |3 u! F% y9 m* u else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
& g. P5 Q4 a3 `* k. B$ h else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
$ |; `. \" E; s. Y0 _ k=1;$ k& u, ]% Y$ c# g s5 n
}% N# a( S# b/ V# ?0 R) x
}# W8 W% w1 I5 O, N2 ^/ d8 }" a
printf(" == %lg\n",b);
" \% s+ l1 F, K ~+ U1 _& c }
" p; Z& M6 K) B2 @4 r0 j printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
9 z6 W+ h" {# K2 z8 W- `6 [}</P>& P) z) \5 D' @# |
< >void iterative() {/ T2 c. z4 v8 `1 [
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
3 h1 v) V( N/ Q4 R int base_elem;% r3 y C) y1 }, L5 ?4 E2 t+ R2 ?
int base_out,base_in;% e/ `- V |2 R1 ^3 K" C( Y( x
double sigma[MAX],temp;
! g6 M3 i6 U! ?0 M0 w0 X9 X5 f6 X double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>
% F1 q, j! R7 p( j2 D7 `< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop); 0 p! p- \5 S( F+ _ p8 D. Y1 O. _
for(i=1;i<=num_st;i++) {! w2 o* p( K% E) A0 d
printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);# Q& H X# H. I
printf("b%d=%lg\t",i,b);</P>
. K7 U/ m: F" a- P3 S1 t9 S< > switch(step) {
: f7 L R/ u1 C case 1:
6 ]5 @6 _) u- ~/ d7 k# _ for(j=1;j<=num_x;j++)
8 J* O, r" c+ c; I5 Z {
' S) K; P# F2 d3 B: j printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
! I+ x/ k0 v; o9 h! v' e( p }2 E5 ?8 b& n3 {$ J- D) N
printf("\n");% b7 V. X3 s) w# P: n+ M" Q
break;- w+ y: }6 F7 \3 U8 O
case 2:7 b3 U: A% [* ^' q
for(j=1;j<=num_x;j++) {
' b. V- U4 |1 D3 c k_a=0;+ O- x' O6 g6 m4 r+ K& [
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;
- [- Q0 L& ~8 {7 B* \ if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);9 n% S+ [. a" w' S6 [; G9 D
}6 u9 e. X" c4 c. T# L7 h
printf("\n");
9 c* b1 E6 ~. T break;
- R" S- ~- i( F- D* b0 p. e" U, N }
8 |% J& _# u( V }) h( v3 O1 ]0 k" B; L' r g. {
//求检验数sigma
. g, f+ X# S4 G: [; C E+ ` for(i=1;i<=num_x;i++) {7 e( K) p0 |, M3 Y
sigma=c;( ^" H) \3 n% {' K" |
for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];6 \% ]7 p1 _" F
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;
" |( ~6 L) s5 ~' [. R9 m switch(step) {
' d0 F! x+ s* H/ H case 1:& e }$ M S7 w5 w |
printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);' ~' i8 V4 i$ R" U
break; c6 t# }7 \) A' e: G
case 2:( W4 O+ n" W- v3 J
k_a=0;8 J" r. J( Y2 C- g7 a& P6 W& n
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;0 \5 K) _8 e6 G: j- ~+ H
if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
4 W$ R8 a0 @3 H5 [ break;
0 V, T! X. [8 c$ O" \' ^) b5 ~ }; A2 T7 F7 C) r4 d7 H' ]' a( J4 W
}
8 R* {3 t& @7 {# Q; D2 X, Y putchar('\n');
% q) d/ n' O* s5 C1 W8 A* A//检验检验数sigma是否全小于等于0: g4 O# H2 Z, W: y9 {
k=0;
C) s7 b7 h" m' D for(i=1;i<=num_x;i++) {# _+ I: s% q+ w1 G$ N
if(sigma>0)
$ ?" t6 B5 @# e6 p- a1 ~# c k=1;
4 u x$ Z9 S) H! x7 A9 S h }
& r j- H' V, d+ ?! z if(k==0) {. M* T4 r5 ~( A
//sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解& x# f" r. _* q
for(i=1;i<=num_x;i++) { 5 s% B& f- i; _# ?. e
k_f=k_a=0;2 p2 j8 g6 D! I, G
for(j=1;j<=num_ar;j++)7 g' P, Y6 o% e- l! J
if(i==arti[j]) k_a=1;7 B1 w1 ~5 n+ n- M1 t
if(sigma==0&&k_a!=1) {
0 B H9 t% v; g5 N$ h for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;
, Y5 ~/ F f& x- s if(k_f==0) {status=-1; return;}
2 A, y- ]$ O% A; h( J }6 Q; T3 t W* R( X7 D, f6 ~9 z
}: M3 S# p8 r, o
status=1;
+ N" n+ T' o5 y5 B return;
/ V- P) Z- r' o$ s" L }
" w2 P: y9 c2 t! y M//检查是否为无界解
" q! w6 T2 Y1 v9 O E for(i=1;i<=num_x;i++) {
# W5 f& m$ W& t% ]+ N) X1 U% U3 h k_f=0;
) F; K* J8 ?# U if(sigma>0) {) s9 E8 w% D Z+ Z3 d4 R
for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;
4 \' L: R$ Y. m2 B# R, { if(k_f!=1) {status=0; return;}. |0 R Z2 m; T
}) C" U9 T! z4 i- l+ ?* H4 o2 [6 g& U
}</P>9 m, a8 k0 U! b
< >//确定换入变量
3 s0 C) C- m) ~! Z$ t for(i=1;i<=num_x;i++) {
, r7 x; o2 N9 S/ k k=0;* U! l6 _5 W& D3 k4 R- s+ R
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;
. L" J/ O o" `* i3 i# B* [ if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;
+ }- b" w: g8 m1 w- G0 P- ]* d }//temp赋初值
. b1 N/ A, L: F1 M: I for(i=1;i<=num_x;i++) {; ?- s( ]; J) f a
k=0;4 h: q* r4 f; d: G' v, f4 n
for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;; K. N; o" j& j3 C7 u7 Y- ?
if(k==0)
! E! ^% x! K$ \( _ if(sigma>temp&&sigma>0) {% N F3 d5 l6 |, u" }
base_in=i;. G$ P# r* D+ |5 X3 n6 J
temp=sigma;$ f! B& p5 x$ e) g# d$ q: |5 Z; _
}0 j! z7 h- b8 B7 E" ]! o P
}</P>
- c# G# g: p0 C4 W9 b% u6 r< >//确定换出变量
* b) g1 m( L! j' b. B6 E; g for(i=1;i<=num_st;i++) * Q7 C3 |* j- P" g7 j& c8 R! v
if(a[base_in]>0) {
, W. F- G2 f' E: s$ V$ Y( o4 \ temp=b/a[base_in]+1;" I0 ], m& y' ~ G
break;! L0 |0 S r; L. ]
}//temp赋初值8 c: E1 m& }- D; h
for(i=1;i<=num_st;i++) {
* ^ Z7 s: z* o if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {
- D( W4 j: v1 I& ?: K7 T& P for(j=1;j<=num_ar;j++)
3 P; r* K# a) g2 K: B* v+ i if(base==arti[j]) {
5 N; @8 N7 _0 b; B base_out=base;
8 @' {0 p: ]/ o& R6 @8 x& [ base_elem=i;
, Y' n% Z6 Z5 x. ^/ f! r temp=b/a[base_in];
. y* }- h: g; e break;
* x# j+ e; C5 k6 n6 Q' t3 y4 l6 O t7 E1 Y }
7 O- j( Z1 b; v: v6 O }//人工变量优先换出* Q R: X# o/ x+ p; g' b8 B
if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {
. Z9 p2 q2 o3 R$ v B base_out=base;# t' Y" a3 _# v
base_elem=i;
# Y% D2 r" |4 w3 Z6 r- x temp=b/a[base_in];
% K4 \0 G0 z& |/ s2 ~ }# q- h$ g1 s+ A3 P& `# m7 l1 c
}</P>
, u6 s$ O: l. r' t< > printf(" 基变量:");
1 X, M% j. b }! P* \ for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);: F4 @& e0 t# V/ Y: w8 d, }6 j
printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);
8 X/ u( i. `6 ?4 W" s0 f! B//基变量变换,进行新方程初始化后迭代
- n/ L% W9 T" Z( k" c for(i=1;i<=num_st;i++) {
" G7 w; U/ C3 T- m d4 n) B: x if(base==base_out) base=base_in;+ |9 R! K" c. h+ B& F
}
9 F4 Z2 n; \9 \9 \9 o8 [//初始化主元素行系数
) h5 G# i+ \' c& u1 X value_be=a[base_elem][base_in];$ x }: @" |/ l/ \
b[base_elem]/=value_be;
4 ^) I+ q& ^9 l- E, l- y; @ for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>% X4 r0 f3 H2 ?2 u4 `. {
< > for(i=1;i<=num_st;i++) {& I' v0 Q0 t" Z+ M' f8 G, Q
if(i!=base_elem) {
% i0 d# P" T& R Q# b. U b-=b[base_elem]*a[base_in];. `; S5 Z- y# _0 s U
value_be=a[base_in];( z) O* r5 p2 h) i ~$ @
for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;; d8 k: }! O$ g/ b
}( ?' }# E% [. V9 I
}
5 _7 F: i6 @9 d4 y! j Y4 U Y# T stop++;
5 u' D; f$ ]! b* ^ if(stop>STP) {status=-2; return;}
5 G; `9 T8 i: f# K4 }$ t9 d8 s iterative();( M3 w; j# L# x$ S" X
}</P>6 x1 S% w- \5 [/ R* P: Z" b
< >void output() {# ~) Y! u& P/ y3 ~# W9 }4 R `7 g
int i,j;- N' @* }. e' q
double X[MAX];4 t: J! u& I! m) _2 u4 |3 G
printf("\n结果如下:\n");# f, |% y+ z! b% {" D
printf("\nX=(");
' @5 w8 _% u5 }! m" F, w3 _ for(i=1;i<=num_x;i++) {
! L0 b% F6 b1 D2 Z. W" ^+ M3 Z. m! H- L for(j=1;j<=num_st;j++)
! P/ u0 j# k2 m1 m8 Q1 o if(i==base[j]) {X=b[j];break;}
, V, q' q. g5 v( h) g else X=0;
p0 J' K4 t5 Z# c0 E& ] printf("%lg ",X);
! p/ n" B. |! _/ u& H3 I }$ Y, p N1 F; m6 T( ^
printf(")"); O* ]; y; e) E6 H j8 f7 y' W2 W
for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;. r1 b8 @' K: E+ w8 E9 F
if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);$ U" V+ {4 U0 ~9 r- V# n
else printf("\nMin z= %lf\n",-max);
) a& o. k$ G2 m, V* D# s}</P> |
|