使用C语言实现单纯形法求解线性规划问题Word文件下载.docx
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1、单纯形算法的步骤及程序流程图。
(1)、算法步骤
(1)将线性规划化为标准形。
(2)用最快的方法确定一个初始基本可行解X(0)。
当s·
t均为“≤”形式时,以松驰变量做初始基本变量最快。
(3)求X(0)中非基本变量xj的检验数σj。
若,则停止运算,X(0)=X*(表示最优解),否则转下一步。
(4)①由确定xk进基;
②由确定xl出基,其中alk称为主元素;
③利用初等变换将alk化为1,并利用alk将同列中其它元素化为0,得新解X
(1)。
(5)返回(3),直至求得最优解为止。
(2)、程序图
2、单纯形算法程序的规格说明
各段代码功能描述:
(1)、定义程序中使用的变量
#include<
stdio.h>
math.h>
#definem3/*定义约束条件方程组的个数*/
#definen5/*定义未知量的个数*/
floatM=1000000.0;
floatA[m][n];
/*用于记录方程组的数目和系数;
*/
floatC[n];
/*用于存储目标函数中各个变量的系数*/
floatb[m];
/*用于存储常约束条件中的常数*/
floatCB[m];
/*用于存储基变量的系数*/
floatseta[m];
/*存放出基与入基的变化情况*/
floatdelta[n];
/*存储检验数矩阵*/
floatx[n];
/*存储决策变量*/
intnum[m];
/*用于存放出基与进基变量的情况*/
floatZB=0;
/*记录目标函数值*/
(2)、定义程序中使用的函数
voidinput();
voidprint();
intdanchunxing1();
intdanchunxing2(inta);
voiddanchunxing3(inta,intb);
(3)、确定入基变量,对于所有校验数均小于等于0,则当前解为最优解。
intdanchunxing1()
{
inti,k=0;
intflag=0;
floatmax=0;
for(i=0;
i<
n;
i++)
if(delta[i]<
=0)
flag=1;
else{flag=0;
break;
}
if(flag==1)
return-1;
i++){
if(max<
delta[i])
{max=delta[i];
k=i;
returnk;
(4)、确定出基变量,如果某个大于0的校验数,对应的列向量中所有元素小于等于0,则线性规划问题无解。
intdanchunxing2(inta)
inti,k,j;
floatmin;
k=a;
m;
if(A[i][k]<
{printf("
\n该线性规划无最优解!
\n"
);
return-1;
if(A[i][k]>
0)
seta[i]=b[i]/A[i][k];
elseseta[i]=M;
min=M;
if(min>
=seta[i])
{min=seta[i];
j=i;
num[j]=k+1;
CB[j]=C[k];
returnj;
(5)、迭代运算,计算新的单纯形表。
voiddanchunxing3(intp,intq)
inti,j,c,l;
floattemp1,temp2,temp3;
c=p;
/*行号*/
l=q;
/*列号*/
temp1=A[c][l];
b[c]=b[c]/temp1;
for(j=0;
j<
j++)
A[c][j]=A[c][j]/temp1;
if(i!
=c)
if(A[i][l]!
{
temp2=A[i][l];
b[i]=b[i]-b[c]*temp2;
for(j=0;
A[i][j]=A[i][j]-A[c][j]*temp2;
}
temp3=delta[l];
delta[i]=delta[i]-A[c][i]*temp3;
(6)、输入函数,输入方程组的系数矩阵、初始基变量的数字代码、方程组右边的值矩阵、目标函数各个变量的系数所构成的系数阵。
voidprint()
inti,j=0;
printf("
\n--------------------------------------------------------------------------\n"
printf("
%8.2f\tX(%d)%8.2f"
CB[i],num[i],b[i]);
%8.2f"
A[i][j]);
\t\t\t"
%8.2f"
delta[i]);
voidinput()
inti,j;
/*循环变量*/
intk;
请输入方程组的系数矩阵A(%d行%d列):
m,n);
scanf("
%f"
&
A[i][j]);
\n请输入初始基变量的数字代码num矩阵:
%d"
num[i]);
\n请输入方程组右边的值矩阵b:
b[i]);
\n请输入目标函数各个变量的系数所构成的系数阵C:
C[i]);
delta[i]=C[i];
k=num[i]-1;
CB[i]=C[k];
}}
(7)、主函数,调用前面定义的函数。
main()
intp,q,temp;
input();
\tCB\tXB\tb\t"
X(%d)\t"
i+1);
x[i]=0;
while
(1)
q=danchunxing1();
if(q==-1)
print();
\n所得解已经是最优解!
\n最优解为:
temp=num[j]-1;
x[temp]=b[j];
for(i=0;
x%d=%.2f"
i+1,x[i]);
ZB=ZB+x[i]*C[i];
ZB=%.2f"
ZB);
break;
p=danchunxing2(q);
\np=%d,q=%d"
p,q);
if(q==-1)break;
danchunxing3(p,q);
输入:
(1)、输入方程组的系数矩阵A(3行5列)
(2)、输入初始基变量的数字代码num矩阵
(3)、输入方程组右边的值矩阵b
(4)、输入目标函数各个变量的系数所构成的系数阵C
输出:
(1)、输出是否为最优解
(2)、输出最优解为多少
3、使用所编程序求解如下LP问题并给出结果。
请输入方程组的系数矩阵A(3行5列):
22100
40010
05001
请输入初始基变量的数字代码num矩阵:
345
请输入方程组右边的值矩阵b:
121615
请输入目标函数各个变量的系数所构成的系数阵C:
23000
--------------------------------------------------------------------------
CBXBbX
(1)X
(2)X(3)X(4)X(5)
0.00X(3)12.002.002.001.000.000.00
0.00X(4)16.004.000.000.001.000.00
0.00X(5)15.000.005.000.000.001.00
2.003.000.000.000.00
p=2,q=1
0.00X(3)6.002.000.001.000.00-0.40
3.00X
(2)3.000.001.000.000.000.20
2.000.000.000.00-0.60
---------------------------------