已知线性规划问题 设计对偶单纯形法的python算法,求解线性规划问题的最优解和最优目标函数值。
时间: 2024-02-13 14:00:28 浏览: 82
下面是使用 Python 实现对偶单纯形法的代码,用于求解线性规划问题的最优解和最优目标函数值。
```python
import numpy as np
def dual_simplex(c, A, b):
m, n = A.shape
# 构造对偶问题的系数矩阵
c_d = -b
A_d = -A.T
b_d = -c
# 初始可行解
x_b = np.zeros(m)
y = np.zeros(n)
# 对偶单纯形法迭代
while True:
# 计算对偶问题的目标函数值
obj_d = np.dot(c_d, x_b)
# 计算对偶问题的松弛变量
s = np.dot(y, A_d) + c_d
# 判断是否达到最优解
if np.all(s <= 0):
# 计算原问题的最优解和最优目标函数值
x = np.dot(np.linalg.inv(A[:, x_b]), b)
obj = np.dot(c, x)
return x, obj
# 选择非基变量
j = np.argmax(s)
# 判断原问题是否无界
if np.all(A[:, j] <= 0):
return None, None
# 计算对偶问题的新基变量和新基可行解
x_b_new = np.argmin(b / A[:, j])
y = y + s[j] / A[:, j] * (x_b_new - x_b)
x_b[x_b == x_b[x_b_new]] = j
x_b[x_b_new] = j
```
其中,参数 $c$、$A$ 和 $b$ 分别是线性规划问题的目标函数系数、约束条件系数和约束条件常数向量。函数 `dual_simplex` 返回原问题的最优解和最优目标函数值,如果原问题无界,则返回 `None`。
需要注意的是,上述代码是针对标准形式的线性规划问题,如果问题不是标准形式,需要先将其转化为标准形式。同时,此代码没有对输入数据的正确性进行验证,需要在使用时保证输入数据正确。
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