Python 单纯形法线性规划,初级简单代码

时间: 2024-05-27 08:06:46 浏览: 124
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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