Python 单纯形法线性规划,初级简单代码
时间: 2024-05-27 18:06:46 浏览: 126
Python 单纯形法是一种常用的线性规划算法,可用于求解线性规划问题。下面是一个初级简单代码示例:
```python
import numpy as np
def simplex(c, A, b):
m, n = A.shape
# 初始化基变量和非基变量
B = np.arange(n-m, n)
N = np.arange(0, n-m)
# 计算初始基可行解
x_B = np.linalg.solve(A[:, B], b)
x = np.zeros(n)
x[B] = x_B
z = np.dot(c[B], x_B)
# 进行单纯形迭代
while True:
# 计算回归系数
w = np.dot(c[N], A[:, B])
# 计算判别式
r = c[N] - np.dot(w, A[:, N])
# 判断是否找到最优解
if np.all(r <= 0):
break
# 选择进入变量
j0 = N[np.argmax(r)]
# 计算方向向量
d = np.linalg.solve(A[:, B], A[:, j0])
# 判断是否存在最优解
if np.all(d <= 0):
return '无界'
# 计算步长
theta = np.min(x_B / d[x_B > 0])
# 更新解向量和目标函数值
x_B = x_B - theta * d
x[B] = x_B
z = np.dot(c[B], x_B)
# 更新基变量和非基变量
i0 = np.argmin(x_B)
B[i0] = j0
N = np.setdiff1d(np.arange(0, n-m), B)
return z, x
# 示例:求解线性规划问题
c = np.array([3, 2, 0, 0])
A = np.array([[1, 4, 1, 0], [2, 3, 0, 1]])
b = np.array([5, 6])
z, x = simplex(c, A, b)
print('最优解:', x)
print('最优目标函数值:', z)
```
以上代码中,`simplex` 函数实现了单纯形算法的迭代过程,输入参数包括目标函数系数 `c`、约束条件系数矩阵 `A` 和约束条件右端向量 `b`,返回最优解向量 `x` 和最优目标函数值 `z`。在代码中,使用 `numpy` 库实现了矩阵运算和求解线性方程组等操作。
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