已知线性规划 用单纯形方法编程实现它的最优解
时间: 2024-02-12 22:07:21 浏览: 60
好的,我可以为你解答这个问题。
单纯形方法是一种求解线性规划问题的经典算法之一,其基本思想是通过不断地进行基变量的选择和非基变量的换入,逐步寻找最优解。
下面是一种基于单纯形方法的线性规划求解的 Python 代码实现:
```python
import numpy as np
# 定义单纯形方法函数
def simplex(A, b, c):
"""
:param A: 约束矩阵
:param b: 约束条件值
:param c: 目标函数系数
:return: 最优解和最优值
"""
# 构造初始单纯形表
m, n = A.shape
B = np.eye(m)
A = np.hstack((A, B))
c = np.hstack((c, np.zeros(m)))
table = np.vstack((np.hstack((0, -c)), np.hstack((b.reshape(-1, 1), A))))
# 进行单纯形计算
while True:
# 判断是否达到最优解
if np.all(table[0, 1:] >= 0):
break
# 找到换入变量
j = np.where(table[0, 1:] < 0)[0][0] + 1
# 计算换出变量
ratios = table[1:, 0] / table[1:, j]
i = np.argmin(ratios) + 1
# 进行高斯消元
table[i, :] = table[i, :] / table[i, j]
for k in range(m + 1):
if k != i:
table[k, :] = table[k, :] - table[k, j] * table[i, :]
# 返回最优解和最优值
return table[1:, -1], -table[0, -1]
# 测试代码
if __name__ == '__main__':
A = np.array([[1, 2, 1], [2, 1, 0], [1, 1, 2]])
b = np.array([5, 4, 7])
c = np.array([1, 1, 1])
x, z = simplex(A, b, c)
print("最优解为:", x)
print("最优值为:", z)
```
以上代码实现了一个单纯形方法求解线性规划问题的函数,其中 A、b、c 分别为线性规划的约束矩阵、约束条件值和目标函数系数。最后输出结果即为最优解和最优值。
希望这个代码能够帮助到你!
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