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< >/*************************************************************************
# G- u6 P5 ^* ]1 x6 E% g& G 单纯型法解线性规划问题(两阶段法) 1 ^. c# J7 _; E2 L
" D4 l3 b( q; z6 m" [( ]. t
编程环境:VC++6.0 / G! j7 H L, w5 J
方程组输入说明:
( ~; o) v2 _# f7 T; s) s, T 变量非负,按提示输入相关参数。
( @4 _; Q) m5 ^ *************************************************************************/& w" }2 w/ ^* A( F: {% d
#include <stdio.h>
) l& C+ x4 k+ T#include <stdlib.h>
) e! b0 E" a8 j2 e5 ] g#define MAX 100
, l% t1 p8 a7 q4 ?/ x#define STP 100</P>
) Y: g' q1 a; ?0 K< >int stop=1; //迭代记数变量
! a$ R7 F4 H3 ~" e3 bint 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6 Q1 m, ?3 Q0 D J& V0 u+ ^
int step=1; //目前阶段</P>
/ N" X Q: V2 C/ V! ~< >double a[MAX][MAX],b[MAX],c[MAX],temp_c[MAX],max=0; //方程组相关系数
4 D5 a8 m& U4 i/ sint num_x; //变量个数 ! D) n r/ H7 t; R3 d, _. N3 n& }
int num_st; //约束方程数7 V+ \; |+ }5 q( r
int num_ar=0; //人工变量个数
, K) ~% S$ w$ D5 R; W! M# aint arti[MAX]; //人工变量下标
) k7 n& W; h }- Pint base[MAX]; //基变量下标
8 @0 Z O8 E" z6 D; L' I2 Bint ma_mi; //1为求最大值,2为求最小值</P>
@3 P; }7 a& f$ o8 T l< >void create(); //建立方程组' R: |# A: ] f( k* v; H
void iterative(); //单纯型法迭代( e% i, d$ { c: n9 s
void output(); //输出结果
7 U* s; O% `$ w$ G) C$ fvoid banner(); //打印程序标题/ {. H7 g# Y) n# Y+ Z8 L
void exchange(); //交换两阶段价值系数
) N2 ]+ O, k4 Z* }. xvoid show(); //输出方程组</P>7 f1 |/ S w& k. z9 R/ c( S
< >void main() {: F+ |& H: V1 ~/ U# F0 P1 @, O: X
int i,j,k;5 d- i$ n6 G$ b" ^& B
banner();
( A2 y0 I$ n5 r! L) z create();
1 _3 l8 p8 ^! s! e+ x; L% C0 I( x; W //保存原价值系数,转换为第一阶段价值系数6 f6 z: F3 [+ v) s$ ?8 @
for(i=1;i<=num_x;i++) {
( T& q+ s; e5 k5 V! _ k=0;! n: [( I, r k `
for(j=1;j<=num_ar;j++) if(i==arti[j]) k=1;
; e' P$ W6 P2 F* P6 T' j if(k==1) temp_c=-1;) x. M1 n W* t, v( n& o( p
else temp_c=0;
3 }$ k4 p. F8 {7 J; w( E }$ B) {: K; b3 h$ B
exchange(c,temp_c);</P>8 L! f1 o6 f$ B: U! o
< > printf("\n\n第一阶段问题为:\n\n");
8 h5 ]5 x# N% b4 ~ show();7 m. h- A2 H3 ]* k$ ]1 O' s
step++;
! d2 _" l: J/ U9 m* M) \ printf("\n\n按回车开始第一阶段迭代");
+ H) G0 |6 Z! i g6 o6 [ getchar(); + P3 i8 T4 {5 ^+ w
getchar(); t3 A* g% M' N
iterative();6 S/ Y7 u, P1 [% \& }* X/ G
if(status==-2) {8 }& @- P6 C, X* d. \% D' \
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");
9 A+ ~/ B# h1 i puts("\n按回车结束");
5 D: A- I) p- }0 Y& d. {+ b& ~ getchar();+ N: g, X- u2 d. V6 J
exit(0);
7 z, g- J2 r' y/ ^- v! A }
M9 ^3 i5 A( A+ U! n4 q, E* Y output();</P>% L1 W7 n& o8 n- p/ M" l% r
< > if(max!=0) {) _- c% F& F4 i. Y2 O
puts("\n\n原问题无可行解。\n");, o9 ^( S! g$ D) x
puts("\n按回车结束");) G$ [( @. k u
getchar();
" _6 D& m( a! F, S; F9 Q& c7 p+ Z exit(0);
0 g8 M# W; ?3 y0 p0 k& y }</P>
3 _3 V0 Y# e3 l' \, N< > //转换为第二阶段价值系数
. F0 m" h# B% H* z exchange(c,temp_c);
% V+ Z: ^7 b1 I& v, `( n //把人工变量列全设为0
. [. J* `* m8 _/ P: } for(i=1;i<=num_ar;i++) {
6 m- K; s' Q4 M l9 H c[arti]=0; E* V& h2 n4 A# H6 c
for(j=1;j<=num_st;j++) a[j][arti]=0;
' g# j& G, o3 }0 o }</P>: e- c5 C$ T$ Z# o
< > puts("\n\n第二阶段问题为:\n\n");
J7 }4 |$ U! m1 ?8 s show();+ k9 {) l5 n$ n, k' X+ z. F p
puts("\n\n按回车开始第二阶段迭代");. V6 T# H: J$ B4 {
getchar();
9 D3 g0 `8 F: B- n, F/ ^0 |2 f iterative();
9 r! B# } _% z6 [/ m: J switch(status) {8 N9 C1 \1 z" m
case 1:
7 D. ?+ o' Y4 t: ]- Z( R output();
. i9 V0 J9 Y: N- X! ]7 L puts("\n\n原问题有唯一最优解。\n");3 I0 q; N. ~/ A& Z, l, N8 N6 i
puts("\n按回车结束");1 S$ @$ l" P, m8 f0 e' g
getchar();2 Q; q3 a3 |5 j0 e7 s
exit(0);
1 M4 m7 k1 g7 I( H5 ~ case 0:' W" |6 H5 Q1 p k
puts("\n\n原问题为无界解。\n");
# i7 g% h+ Y* e' g2 i& l puts("\n按回车结束");
4 N. U8 s1 E. L& ~4 z1 m1 w6 O getchar();. L$ V1 _" Q' C
exit(0);
. ~) g$ Q2 |% h case -1:' ?* G2 G: E% ]% d v- n
output();6 Z4 G5 f2 A# |& E( O$ q
puts("\n\n原问题有无穷多最优解。\n");* i" D9 p7 A2 V m+ L" c9 j9 P$ B
puts("\n按回车结束");2 P: ?" G x# @+ i' v# s% @
getchar();5 ` r& ]' j* ` z Y' v
exit(0);
- y0 [# p% A& l- q/ @ case -2:+ Q; L% Z% k @7 t$ b, W
puts("迭代超过限制次数强行终止!\n");+ z- @1 l4 J+ a- S, p$ I5 V
puts("\n按回车结束");( R! h0 s# U: D4 R, G
getchar();" ?& {* G' O* s8 M- g; @
exit(0);/ s- C3 K- [8 L* Q1 f
}//switch
, i# u7 @- `5 X( L) B) {9 I4 }}</P>6 V6 F- r! c; \* t7 G
< >void banner() {8 {- S; Y4 d9 h0 j4 C" Y1 X9 c- n
printf("\t\t****************************************\n");% U2 e5 T& J1 J8 e- S, l, ?
printf("\t\t 单纯型法解线性规划问题\n");
: e2 F; w: _+ m( ?. @. i printf("\t\t 作者:Thunder\n");( L \5 |% {& _" J4 } P
printf("\t\t****************************************\n");' t; j2 G# \: }3 I/ i; L
printf("\n"); |, r( m3 j# g; ?, Z
}</P>
- d! D! N- K6 J. v& h7 b+ `; r" _< >void show() {) V; T8 B' b; q( `5 ~2 l( U
//对方程组以自然的格式输出,系数为零的x不显示7 X. ~9 X. m: I- v- f# n$ }- m! Z) t
//为1的不显示系数1,-1系数只显示负号
& c- s5 q2 ~( M1 T. q: D int i,j,k;; C% h2 Z4 b- r1 n, o% D
switch(step) {% J7 D' I3 c3 I
case 1:& a& o! ` o8 r
printf("min z= ");
4 U7 J1 d4 P7 Q+ G printf("x[%d]",arti[1]);( y( p& [- G. N2 P2 K) a
for(i=2;i<=num_ar;i++) printf(" + x[%d]",arti);: Y* X f/ A* i
break;5 X; p' v6 h5 S9 Y
case 2:
& n2 E6 V1 j9 \$ r2 r- y$ P printf("max z= ");' N* B, V1 v3 J1 X5 P
printf("%lg x[%d]",c[1],1);
! J7 O1 S: [# S" \& \0 p for(i=2;i<=num_x;i++) {
) E( f h- ]3 T4 F- s5 m3 ?. h$ u if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
6 ?- b& h7 m7 k9 t9 z, z else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);8 c7 E7 T1 {. \: d9 ]$ T% O: H. t' C1 S
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
6 @' u2 N7 g8 `/ x" F, _ else printf(" %lg x[%d]",c,i);0 w$ E! G5 w% M
}
' Q$ V3 x! v/ X& _. h break;' r& i3 C6 e* ^+ e( V
}</P>
' g2 ~3 w* y, R b) l( n5 y< > printf("\nst:\n");
& [8 N3 v0 w9 Y* P& g for(i=1;i<=num_st;i++) {9 B. u0 P7 ]5 _2 M, g N
k=0;4 g# c5 Y5 r, n' F* L# D
for(j=1;j<=num_x;j++) {
$ [0 F7 C2 `# J! |# L9 M( O. ]3 m# R if(a[j]!=0) {
8 V" C' w8 d; T E, M2 { if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);' k8 o* d2 e7 L) q2 P
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
1 B& S* [, g/ o else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j); s3 c4 E. j' V! U* g# B4 k0 j
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
" u* f6 E# e3 j Z6 g. e" [+ ] T! W else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);! Y/ O* S: b. i( J8 M, @
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
2 B6 T( }; J/ ]' { k=1;9 c8 ]$ w. ]9 F) k) c
}
0 B4 d& v6 s! p0 v- n0 D }
, H0 {6 Q1 n, l printf(" == %lg\n",b);
+ \# a1 L( \3 Y, Z* a1 F3 \8 I& o }
6 e& u$ X P3 ]$ n: ?# @$ e printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);" y: i' Z- f; x2 X* m$ C
}</P>
3 I" M* m; h2 }< >void exchange() {
% ~! v+ p- U- @% E& Z+ w5 z( ? int i;
; r* O8 W+ @5 C" G* T double temp[MAX];
0 i+ A/ L9 u$ y. t2 x$ Q$ S for(i=1;i<=num_x;i++) {3 ?% `6 e& w( Z3 D+ r& ^
temp=temp_c;
" d' G1 ~! R9 F8 K' s. G, J3 s temp_c=c;
: g& t# Q9 J: E! ?8 | c=temp;: m* x5 `0 B5 O4 Z& D+ y4 w
}
# ?, s1 `4 v& C/ E r}</P>) x, J: V% R0 c) o4 [" E
< >void create() {
) G9 W7 t, C* b0 _( i( }8 M; T//输入方程组系数,每个方程输完后回显确认
7 T5 k% g; U- z) W8 C3 [) |9 M8 K int i,j,k,re_st[MAX],tnum_x,num_addv=0,num_ba=0;
6 ?4 e% o" m6 }6 v* Z! f. T& x7 w char confirm;+ O8 C* `0 O( e: ` o& z- o
, l k. A4 T' p9 e while(1) {8 j4 A6 n0 i1 l/ q
printf("请选择:1、求最大值,2、求最小值:(1/2)");. f6 ]: X" q, B1 H5 d8 l
scanf("%d",&ma_mi);2 S: w5 f. Q- x A, \: G, N; l
if(ma_mi!=1&&ma_mi!=2) printf("输入错误,重新选择。");
: S% M2 g+ Y% `3 i2 o2 Q- F else break;
4 J2 R2 u! _. v5 E }8 `/ A" K# o5 ^7 I1 ^1 V8 N3 J
+ x5 T: ^7 `- C% l# w while(1) {
( a8 L; \1 Q& N, L: J( K printf("指定变量个数:");4 q7 e3 R0 k3 Y
scanf("%d",&num_x);2 K$ S" P5 C* _1 h- F) S
printf("输入价值系数c1-c%d:\n",num_x);
8 @5 h1 s# I4 H for(i=1;i<=num_x;i++) { & D4 q! u4 q8 a5 ]7 W* l
printf("c%d=",i);
9 {( k' A$ c$ p' m- O+ |/ G/ ^ scanf("%lf",&c);" r% f5 i+ l7 C3 ^- _, w+ x
}9 [/ h: E0 W3 @2 x" a
if(ma_mi==1) printf("max z= ");2 v" M9 b! e$ T5 \. R! `
else printf("min z= ");
5 K2 w8 F% N3 W c2 A printf("%lg x[%d]",c[1],1);& V; ` u; q: L' @% ~& c
for(i=2;i<=num_x;i++) {
! f( S5 r* y! ]9 i$ g: v8 }' _2 Q) V if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
+ P; C8 \9 M. o* } else printf(" %lg x[%d]",c,i);
1 t9 a5 T( d7 _( l& x }
8 j M z$ J. i printf("\n正确吗?:(y/n)");# F; J1 L& U# `* i T$ F
getchar();- z/ G' T$ R) ]% L
confirm=getchar();
( X/ L0 `1 N* k% x( H' B if (confirm=='y') break;" b( z; M( g+ a* R3 m( G
else if(confirm=='n') continue;
3 w. I5 J3 e# T) ^) P }</P>3 v% |1 {/ K/ W$ S6 j7 i0 z/ ]: Z) V& W
< > printf("输入约束方程组个数:");
$ R1 U6 O4 T3 z+ \; W* ~, v! K scanf("%d",&num_st);
$ {* q2 d1 n/ L0 i7 N for(i=1;i<=num_st;i++) {
% G& M! M4 d; D, P. L5 a printf("st.%d:\n",i);7 t/ s- `3 X9 q- k5 x
while(1) {/ s3 V$ i5 y, w3 j2 |+ t
printf("请选择:1、==,2、>=,3、<= :(1/2/3)");$ E5 a) A7 a2 u2 g: S
scanf("%d",&re_st);
( e. r0 n, ? c& B if(re_st!=1&&re_st!=2&&re_st!=3) printf("输入错误,请重新选择。");& |2 d. j6 T8 ~0 v
else break;
4 k+ M( T R. l3 B! w M) J* l( g }+ N, ]- g8 D0 C O, c
printf("输入技术系数:\n");
+ v4 O- l' j$ D; g \! G for(j=1;j<=num_x;j++) {
: M* y# \- E/ x1 `6 x printf("a%d=",j);0 m* \! f9 d& R
scanf("%lf",&a[j]);8 u: w. r" S! c
}
( A- o" E, w* l0 D6 m1 S printf("输入资源拥有量:\nb%d=",i);
- M$ [# @3 z" `& ]$ B( L1 b( U scanf("%lf",&b);
5 d2 J1 m, D/ b6 n. u [9 N0 f8 |0 k1 V1 ?' J/ a" m) Y. A
printf("st.%i:\n",i);; p6 S; Y N% M
printf("%lg x[%d]",a[1],1);* z t- d0 [6 v% @4 \! W6 z, b/ o. @
for(j=2;j<=num_x;j++) {
( Q$ ^# M0 g3 F4 S: _$ o& G if(a[j]>=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);" ^) ]( P2 a- J4 a- @
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
- P( i: p3 o0 Y5 A( A* P9 ], l. E3 ? }
. J: ~' K3 f I/ s$ x" @( c switch(re_st) {4 x' p& q) k' l N4 I& W- t
case 1: printf(" == %lg",b); break;9 | F3 A2 H, L0 A; h/ Y- V
case 2: printf(" >= %lg",b); break;
+ y% e+ g8 f2 p p) k) C' [ case 3: printf(" <= %lg",b); break;3 t: `) M( K+ D" w: r2 v( h! }! Z
}</P>: s$ u0 z9 K; E" C; p" A
< > while(1) {
: B& j' Q5 v" Y- R- \7 [4 S printf("\n正确吗?(y/n)");8 C6 B( n& M# X. A( `
getchar();
6 H, e$ U0 L; H confirm=getchar();
7 A1 j) U3 m2 A5 o2 z4 E. T if (confirm=='y') break;
0 c8 D, d3 r/ A8 U- g$ Z) F# W else if(confirm=='n') {i-=1; break;}
# t& N; H. D; k, s$ U7 L- @ @ }! c1 C' h3 }% F
}</P>5 r. g, b f' J( c
< >//显示输入的方程组
- ~/ u9 k0 k+ _' x- {: y/ E printf("\n原问题为:\n\n");
+ z( i8 D1 _$ f% \ g& K8 G if(ma_mi==1) printf("max z= ");& {, H: F1 u2 v& H0 c2 } c4 y
else printf("min z= ");
1 u. z2 o# D" A: U printf("%lg x[%d]",c[1],1);) I' k" \) ]" E! G! b
for(i=2;i<=num_x;i++) {
I: R7 l: L1 D6 f3 M) H, e9 Z% Y9 @ if(c==1) printf(" + x[%d]",i);
1 P/ ?3 {9 K# M8 ^ else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);3 S1 e" w% `5 n: `. g2 j9 ~
else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);
" M$ A8 L4 O; c7 c% U# n: | B+ I5 s else printf(" %lg x[%d]",c,i);
# k" B8 I9 K+ ? }</P>
- E& G7 i# d+ p) F% X# V- `( j< > printf("\nst:\n");( i$ e y9 ^$ d4 i
for(i=1;i<=num_st;i++) {
9 a% e3 n' ]+ |) C% x' s6 B- b k=0;
0 c# W" }; Z& a4 v& |& J for(j=1;j<=num_x;j++) {
: z! o& O1 W1 l2 g: I if(a[j]!=0) {9 n' ]; i; [& m4 k
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);( `/ f( O: Z8 \/ l" O/ n, ?
else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);
, O1 t& }8 \& Y5 O' w1 N$ S% d else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);/ q& w: g' @6 U! Z6 E
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);
% v0 a! f6 R8 \ else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);& R% L% h; x) B# V V i; G8 o1 Z8 r- o
else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);7 b* n5 P0 N# k, m$ k
k=1;
9 t( P. O: C! s. N3 _& c' X3 X: k3 j }
5 y. w2 p( U. G2 v+ x! E }
' N2 H& L4 o b) o$ Q+ N. w switch(re_st) {
. }+ D- T3 C# o8 H$ ]) m, O8 F case 1:
4 b8 D6 h& N2 d% C( w5 M printf(" == %lg\n",b);
6 R# J5 Q: l; [" m, s; l0 y. h break;
' z$ k' z8 L% S4 C) R8 p: t! c+ q case 2:
+ v# K! `0 k6 R; P6 R' ~ printf(" >= %lg\n",b); 5 n! m: B# D/ I6 i7 \
break;4 H1 ?1 U8 g5 @
case 3: ' V) {, S; s6 M1 y9 F+ v6 w
printf(" <= %lg\n",b); * v+ p, Z0 O, J+ l: P, V6 Y0 S7 Y
break;
, B. W* ]# T$ {: B }
4 I" ]: x: T, R2 V, R2 [7 E }, e. Z; B" T! f6 \9 k
printf(" x[1]~x[%d]>=0\n",num_x);</P>' H- K: v- G, [4 m$ ]
< > tnum_x=num_x;: d) r6 z$ V$ W1 @. }6 v
for(i=1;i<=num_st;i++) {
5 R& V }6 Z6 Y$ c- b+ r& L: z* I switch(re_st) {
7 o/ p" j8 T/ u6 j case 1:
0 Q! C& J3 r, W9 T* Z, } case 3:
, S3 K& s6 I' P* y! U num_x+=1;
% k/ n& F; t! u# m break;6 W) \' m3 S o! H
case 2:
5 M+ E( h+ K3 c: I6 [6 v5 T num_x+=2;
0 L4 ^; W" c; S6 d1 D1 U break;
% d% d# \7 N7 `; v( `, V$ z+ {3 s7 m }
$ A7 @1 J3 h7 K8 r) P3 u }</P>
" ], D) K3 y% ~7 d3 k< >//化为标准形式
- ^2 f" s# @$ g5 @7 i: i) o if(ma_mi==2) for(i=1;i<=tnum_x;i++) c*=-1; //求最小值时,系数变相反数
" x* M" u: Q0 r2 e } for(i=1;i<=num_st;i++) {
/ B/ C+ S/ l- }5 G5 Q$ B switch(re_st) {" X, a& N$ m! A9 H: i6 X
case 1:( W8 C- B4 Z- X# h' B
num_addv++;
; }) F! n9 V$ F& Y0 l% o- `. y6 G num_ba++;$ e& ^* H$ N2 C! \' j- _* l
num_ar++;; w! z- l: c0 _
c[tnum_x+num_addv]=0; # |6 [( Q4 ^+ {# x
base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;
- Z# y' D& g$ N1 ]( T8 i for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
& S% n+ ~% _$ c/ Y# x. Z, f if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;: {8 c }. T( l, Z# S
else a[j]=0;
' r, D7 j* l) p3 }" q/ {- l3 f break;- R; H6 r/ b C/ S4 M
case 2:, |1 U4 Q# C7 Y: l# {! j
num_addv++;
: ^. y2 ?" z% y9 X8 A c[tnum_x+num_addv]=0;5 U6 o' O" i7 ]8 [0 q: L
num_addv++;
: E0 B5 m. x# D( e a/ G num_ba++;
4 a" y0 Z4 a2 S& I8 _! @" Y: O, a3 o num_ar++;* d5 t$ \1 T, E/ u
c[tnum_x+num_addv]=0;
% H! P. B8 \6 Q& I. C base[num_ba]=arti[num_ar]=tnum_x+num_addv;# }& z/ h1 F0 W, U% g& M
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++)
4 y$ |2 v0 ]; k3 L if(j==tnum_x+num_addv-1) a[tnum_x+num_addv-1]=-1;
2 X. B) t2 o _* c& }2 b* U else if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;
! p: K1 z- M9 @& G* g0 b4 n else a[j]=0;
9 m, G2 D& v% o, E" @3 v: }/ D5 v5 J! f break;
* s* {0 {. K3 s4 b4 D& j case 3:# M6 W' [9 R% v0 c
num_addv++;2 n `* B8 k& W; W5 j
num_ba++;% x% p7 n7 }4 y7 f0 j
c[tnum_x+num_addv]=0;' n0 o E; U8 ^' x
base[num_ba]=tnum_x+num_addv;& }9 s& d7 E9 {% n. `8 {
for(j=tnum_x+1;j<=num_x;j++) / h; q) Z; r) c
if(j==tnum_x+num_addv) a[tnum_x+num_addv]=1;, A7 g2 q: v, {
else a[j]=0;2 ~7 v7 ?& ^4 [3 p8 Y, k1 K
break;
0 E8 o' W6 R; T4 a }//switch
: a. T; }' y5 C' Q0 B4 a1 U" P }//增加松弛变量、剩余变量、人工变量、确定基变量</P>
9 }6 P% o" t8 e4 Z4 ~< >//显示标准化后的方程组
, q7 q& @- X @9 G8 n printf("\n化为标准形式后:\n\n");$ I0 p$ w. s% l# A
if(ma_mi==1) printf("max z= ");
! q. R4 l2 C" }6 j3 j. G, c9 U else printf("max z'= ");( g, A5 a1 |1 A
printf("%lg x[%d]",c[1],1);" u0 T) W5 s# j* i: e
for(i=2;i<=num_x;i++) {
5 S- Z- m: Z0 |7 \3 C. F k=0;
4 l3 u* S) H, g# D) }9 Y1 f; J) r for(j=1;j<=num_ar;j++)
: j. g/ Z( }# u% k5 ~ if(i==arti[j]) k=1;
5 k ~8 c% X5 J! {: U; s" s if(k==1) printf(" -M x[%d]",i);
+ R% h2 ?0 m8 l else if(c==1) printf(" + x[%d]",i);$ }( x3 A1 }& A' A' S( r
else if(c==-1) printf(" - x[%d]",i);
0 m9 R- Z, L8 N ?4 i, X else if(c>=0) printf(" +%lg x[%d]",c,i);$ V- b6 m& W5 O; F
else printf(" %lg x[%d]",c,i);0 a; Q& ~8 W" ]8 n0 _/ j( j
}</P>+ |2 C2 @, s: ~& S( U0 J
< > printf("\nst:\n");2 z- |( \; q. H# k$ I
for(i=1;i<=num_st;i++) {1 Q+ U! n! d! N9 Z4 C
k=0;
% u- G8 ?) k9 d4 r for(j=1;j<=num_x;j++) { e; f1 ~9 L4 u/ p0 \9 H
if(a[j]!=0) {/ B/ t( Z' }5 h3 g) k7 V+ Y, z
if(a[j]==1&&k!=0) printf(" + x[%d]",j);
2 U+ S: z' ~% x( L1 r else if(a[j]==1&&k==0) printf(" x[%d]",j);$ P, D, O9 `9 O& u+ A. F2 _
else if(a[j]==-1) printf(" - x[%d]",j);0 V& ~8 p i& b9 Z3 u2 Y3 C
else if(a[j]>=0&&k!=0) printf(" +%lg x[%d]",a[j],j);. l8 D2 w4 a2 `1 E" k
else if(a[j]>=0&&k==0) printf(" %lg x[%d]",a[j],j);
# f$ }$ u3 s& ^ else printf(" %lg x[%d]",a[j],j);2 k" h2 u* E3 Y4 I
k=1;5 ~2 v/ K) Y# b- H) N2 k' k, Z1 V
}
' ?& T, ]0 w) v* g! U }
" w* i& d) e& w: O, Q# M, }/ f printf(" == %lg\n",b); 1 y9 ^; K5 U$ Q& }7 F; u
}/ U/ ]* n5 |0 G5 L6 N
printf(" x[1]~x[%d]>=0",num_x);
. p6 \. J/ ~/ ?4 s V% d% U}</P>8 {3 [$ ~, F! ^
< >void iterative() {
/ O9 P' m" ^0 u1 t. b- f 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! u6 p" F' {$ c6 l+ S
int base_elem;- T. z& P; ~9 z- W2 ?
int base_out,base_in;
( F* ?2 N0 I3 {5 a2 z double sigma[MAX],temp;
& R9 _' J( m" W. y9 M0 _ double value_be; //高斯消元里保存主元素值</P>( y- S: j3 o0 c6 |- R
< > printf("\n\n第%d次迭代:\n\n",stop);
) D' N7 m& c/ U ]# s for(i=1;i<=num_st;i++) {* A- b1 O% d$ x4 V# O
printf("c%d=%lg\t",base,c[base]);
! e, z% M H; _! V% k5 \2 ` printf("b%d=%lg\t",i,b);</P># M9 R* M9 e% `8 Z X7 _7 q
< > switch(step) {; X5 r0 Q7 ^- H
case 1:
/ I, l+ t; s. q$ Y for(j=1;j<=num_x;j++)
9 R! F& H& A! B- X9 q {: Z q2 P# k8 J, p
printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
R0 K8 \ ` C" E }
+ [; B4 t& |2 |1 `( R printf("\n");
* o7 `7 i$ [- Y break;
7 d3 M2 v& y! m; ~; G* y A case 2:1 x5 g# m( P0 q1 w* Z( U0 N
for(j=1;j<=num_x;j++) {
9 |0 f! f" g2 [% p1 f" I, T! {5 ^& J k_a=0;
) B3 a. E3 C- H. C1 z& o for(l=1;l<=num_ar;l++) if(j==arti[l])k_a=1;
2 Q! U7 T" c8 J M( j0 L2 G6 G if(k_a!=1) printf("a[%d][%d]=%lg\t",i,j,a[j]);
9 P9 e5 R, f3 L' ]' j4 L2 B6 N }2 n' u6 v3 y9 y% U2 O: V% S6 y
printf("\n");
, w& c0 B5 s+ ^, s" ?/ T% a break;
( ^; Z$ a1 L5 z( f$ w `3 f' I }+ _5 w& t. ~- t% _0 m: c
}; g; p4 n- K, D5 A
//求检验数sigma
1 E3 B, y1 ?- } for(i=1;i<=num_x;i++) {8 e- t; ]. `, ~; Z6 t2 M$ ]
sigma=c;( \4 G' |8 |/ U2 K
for(j=1;j<=num_st;j++) sigma-=c[base[j]]*a[j];
' t w* h, Q2 U5 U7 W. x7 Z for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) sigma=0;
& R% K+ j @ M1 f switch(step) {
6 ], `$ l3 {4 f case 1:4 u0 K; q, ?6 W4 J' @
printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
% f+ ^ n& m- C+ s3 r' E break;
& i' u* {2 I" X case 2:4 w3 u+ c. Z. d: @/ @- L- B
k_a=0;# p- Y. V9 E/ p+ M& K
for(l=1;l<=num_ar;l++) if(i==arti[l]) k_a=1;
+ n$ R6 {# S9 v( I$ S( @+ V if(k_a!=1) printf("sigma[%d]=%lg\t",i,sigma);
( S# y6 r. L) r9 ?' L9 d- v break;
* `' r( Q5 A' Q1 c, G" T }
4 `: [/ ^# _- d; O k+ h8 w2 U }7 g9 I4 o- U: b; y2 l
putchar('\n');, E Z- L' J2 g- p& U( S
//检验检验数sigma是否全小于等于0
3 E- Q: M a' u k=0;8 a- C5 r% \- \+ J' C: A
for(i=1;i<=num_x;i++) {, C9 U0 A7 p2 Y$ t+ a" B
if(sigma>0) , n6 J0 B7 I- }% i4 x( C! w
k=1;
3 L) Y; Q3 }) J: O+ U% Y }
3 g$ e( p; o6 @$ i if(k==0) { W/ s+ p% k, f T
//sigma是全小于等于0时,检查是否为无穷多最优解+ v4 Z' F a4 w0 G2 o
for(i=1;i<=num_x;i++) { 6 R- R3 ^8 x) W7 [7 ~# Y
k_f=k_a=0;8 r5 C9 G: c2 u* p
for(j=1;j<=num_ar;j++). k' A% D( d, p9 W+ M( F) K3 `
if(i==arti[j]) k_a=1;* C2 D" E- L6 J1 m( e, u9 F9 h4 K7 ^
if(sigma==0&&k_a!=1) {
- G5 N, z) i/ x/ v: S6 [2 B for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k_f=1;7 D# r7 q5 F# Z( q* K+ p! R
if(k_f==0) {status=-1; return;}
: d5 S4 K9 N4 C: b# ~7 Z+ S0 v. p }
6 Y9 v6 B" i: b3 d" N- V }
" L5 v1 f( r- E) X7 D. N8 ^ status=1; + h! G; E; C3 R& N2 k
return;
: L7 `4 B! l+ d: w$ `# I6 Q8 A }
& v! P8 l' j! k. v1 P8 w) c0 ?: k//检查是否为无界解- B) q5 r ~, U* t$ L, P8 r
for(i=1;i<=num_x;i++) { 0 J6 w2 z- O2 e! u5 G* C- Y
k_f=0;9 l9 B7 l5 W4 d& T' z3 U5 W1 p7 m
if(sigma>0) {4 U8 V5 q1 O2 b. e+ N
for(j=1;j<=num_st;j++) if(a[j]>0) k_f=1;- I: C, W" d0 _
if(k_f!=1) {status=0; return;}6 g4 r0 r* S1 `* \
} I0 g) }0 Y6 ?3 S
}</P>' }$ d1 X1 x4 g/ |$ W. e& {& e
< >//确定换入变量! y# \% U5 Y' `! C: i3 L5 J
for(i=1;i<=num_x;i++) {
* B, Q& }5 Q% O# W' e5 c4 ` k=0;
+ ~7 `6 T" I7 u# A for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;- j$ s8 q, d9 X, p
if(k==0&&sigma>0) temp=sigma-1;
% c! J* b/ g8 j# m }//temp赋初值
+ d+ A3 c: l/ Y$ D! d/ a# W for(i=1;i<=num_x;i++) {6 m s& H8 m1 J( x% ^5 _8 N$ ]
k=0;
3 e8 S- w# [6 y" O$ o for(j=1;j<=num_st;j++) if(i==base[j]) k=1;, g& W Y- I/ ]% v: T) Z
if(k==0)
L' @9 n8 S7 `/ S. R+ V; Y if(sigma>temp&&sigma>0) {, @/ E/ m. E6 V6 s* G* z* \
base_in=i;
, l9 y p9 n' U: r temp=sigma;' C- ]- p1 S D9 F2 R6 f& |
}, O) r! l+ l2 A" h- `. ~1 ]( u
}</P>' y! K1 c9 `4 T) H3 x4 D* T6 ], ?
< >//确定换出变量
2 g) _% ]6 c( W. H for(i=1;i<=num_st;i++) 1 ?. {7 [/ F! u/ e
if(a[base_in]>0) {& R. W) e- h. d: X
temp=b/a[base_in]+1;. i4 c- u8 _/ r
break;: a8 Z! N% u, _( a) B) d8 O, P
}//temp赋初值$ E4 r9 M( [6 k; J$ E8 P* Y! L
for(i=1;i<=num_st;i++) {/ l1 O. E3 W( w/ P* @. x) A
if(b/a[base_in]<=temp&&a[base_in]>0) {
0 g; U2 H! }2 z9 h+ U- X/ r3 g" X for(j=1;j<=num_ar;j++)& f2 R% m3 L; O% P
if(base==arti[j]) { 3 w3 }# |- e5 c! w7 d( A
base_out=base;
2 c( H1 |8 D! f) _' K0 V6 h base_elem=i;. A N: B5 l2 `* j
temp=b/a[base_in];! T! D2 L5 K' t" p8 h
break;
# k7 v: R- x4 I9 r }0 V% [1 M! M x& }
}//人工变量优先换出2 z; Y- j1 A U
if(b/a[base_in]<temp&&a[base_in]>0) {
- E0 |0 ] e6 a9 t4 c8 o8 T# Q3 x base_out=base;
' y( M" ]# b1 y1 A( L0 A: J base_elem=i;
! M2 a1 G% q, ?) L4 d temp=b/a[base_in];+ o8 x! y; z; l ~. R7 [4 N: m4 W/ `1 q
}0 K! j+ }: Y- ]$ P
}</P>
" ?# H$ @) M. H z$ }< > printf(" 基变量:");
# k- W S8 i7 q& K8 @- v for(i=1;i<=num_st;i++) printf("x[%d] ",base);
, `5 U+ e1 M# p5 w, B e! z9 @: e printf("换入变量:x[%d] 换出变量:x[%d]",base_in,base_out);& X5 i P6 V1 z% C; t
//基变量变换,进行新方程初始化后迭代
9 S# [% f" ?) }% e8 f- K/ Y8 f l" M for(i=1;i<=num_st;i++) {
$ E$ A) Q! d2 P+ n+ I v I- a3 b. D if(base==base_out) base=base_in;3 X8 i6 X+ K2 {+ E! A. v! W
}# ?, C9 r2 A2 O- [ B
//初始化主元素行系数
% M5 `6 H% f) t( h4 z) P+ l- f value_be=a[base_elem][base_in];
1 X& F3 A7 S% |2 H" X2 {5 `5 Z b[base_elem]/=value_be;
8 l- n* G4 f" e0 W' k* u% a5 O for(i=1;i<=num_x;i++) a[base_elem]/=value_be;</P>/ \; H5 b6 P7 z/ @4 i% B9 D- v
< > for(i=1;i<=num_st;i++) {
; H, v& P l& x" W) ] if(i!=base_elem) {
, e: B( I9 t, i( |# H0 @ b-=b[base_elem]*a[base_in];
: i5 Q( y3 K, H- Y. A1 I- x# t value_be=a[base_in];1 A( ?6 [+ x5 j# U
for(j=1;j<=num_x;j++) a[j]-=a[base_elem][j]*value_be;7 p0 Z- b7 U+ Q* D+ b8 y) n) J
}. n. L$ D- h) i1 q) K; w
}
W+ K9 M* A7 A* U0 k+ u% H stop++;1 G( w- o0 o8 Q8 V' p+ ]
if(stop>STP) {status=-2; return;}% M9 Z: s: }4 C, t2 k( p
iterative();7 p9 B7 u- h# g% p y7 @0 x" j
}</P>
' N- T+ }9 G7 n4 e+ X- V" E< >void output() {8 N) n7 }. i) [/ `" f9 V; k( g
int i,j;
" c! @: z5 v, D" x% X double X[MAX];" r; E% y- P3 \, I! I
printf("\n结果如下:\n");2 l0 W, J3 }/ [/ a P
printf("\nX=(");
0 M1 @( x F$ \$ C& H for(i=1;i<=num_x;i++) {- p- H0 j4 ~& b# r5 X* V
for(j=1;j<=num_st;j++)
$ Z$ Q4 L" D$ Z" K2 K if(i==base[j]) {X=b[j];break;}
- h' g8 k" A6 h# [ else X=0;4 }; I5 a6 Z( W: i8 V' ^: M* F
printf("%lg ",X);
/ |/ a- v( p& }/ Q/ r9 F8 d }
0 i7 B* S2 i# A7 ~. `1 G& ^ printf(")");$ D) M" Z; O2 C- d% S
for(i=1;i<=num_x;i++) max+=c*X;# D* s8 L/ N; S5 `9 O* C
if(ma_mi==1) printf("\nMax z= %lf\n",max);8 i' g- v C+ h. U
else printf("\nMin z= %lf\n",-max);
* x4 f# u% S& g}</P> |
|