用c++语言编写程序实现单纯形法求解
时间: 2023-06-14 18:05:19 浏览: 90
单纯形法是一种线性规划求解方法,可以通过以下步骤来实现:
1. 将线性规划问题转化为标准形式,即将目标函数转化为最小化形式,将不等式约束转化为等式约束,并引入人工变量。
2. 构造初始单纯形表格,包括目标函数系数、人工变量系数、约束系数以及松弛变量系数等信息。
3. 判断当前单纯形表格是否为最优解,如果是,则结束计算;否则,选择进入变量和离开变量进行行变换。
4. 根据选定的进入变量和离开变量进行行变换,得到新的单纯形表格。
5. 重复步骤3和4,直到找到最优解或者确定问题无解。
以下是一个用c++语言实现单纯形法求解线性规划问题的示例代码:
```c++
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 110, M = 1010;
const double INF = 1e10, eps = 1e-8;
int n, m;
double a[N][M], b[N], c[M];
int id[M];
bool is_basic[N];
void pivot(int r, int c)
{
b[r] /= a[r][c];
for (int j = 0; j <= m; j ++ )
if (j != c) a[r][j] /= a[r][c];
a[r][c] = 1;
for (int i = 0; i <= n; i ++ )
if (i != r && fabs(a[i][c]) > eps)
{
b[i] -= a[i][c] * b[r];
for (int j = 0; j <= m; j ++ )
if (j != c) a[i][j] -= a[i][c] * a[r][j];
a[i][c] = -a[i][c] * a[r][c];
}
is_basic[id[c]] = true;
is_basic[id[m - n + r]] = false;
id[c] = m - n + r;
}
double simplex()
{
while ( true )
{
int c = 0;
for (int i = 1; i < m; i ++ )
if (c == 0 || c[id[i]] > c[id[c]]) c = i;
if (c == 0) break;
int r = 0;
double t = INF;
for (int i = 1; i <= n; i ++ )
if (a[i][c] > eps && b[i] / a[i][c] < t)
{
t = b[i] / a[i][c];
r = i;
}
if (r == 0) return INF;
pivot(r, c);
}
while ( true )
{
int r = 0;
for (int i = 1; i <= n; i ++ )
if (!is_basic[i] && (r == 0 || b[i] < b[r])) r = i;
if (r == 0) break;
int c = 0;
for (int i = 1; i < m; i ++ )
if (a[r][i] < -eps && (!c || (rand() & 1))) c = i;
if (c == 0)
for (int i = 1; i < m; i ++ )
if (a[r][i] < -eps) { c = i; break; }
if (c == 0) return INF;
pivot(r, c);
}
return -b[0];
}
int main()
{
scanf("%d%d", &n, &m);
for (int i = 1; i <= n; i ++ ) scanf("%lf", &b[i]);
for (int i = 1; i <= m; i ++ ) scanf("%lf", &c[i]);
for (int i = 1; i <= n; i ++ )
for (int j = 1; j <= m; j ++ )
scanf("%lf", &a[i][j]);
for (int i = 1; i <= m; i ++ ) id[i] = i;
double res = simplex();
if (res >= INF) puts("Infeasible"); // 无解
else if (res <= -INF) puts("Unbounded"); // 无界
else printf("%.lf\n", res);
return 0;
}
```
使用方式:输入n,m,b数组,c数组和a数组,其中n是变量个数,m是约束个数,b数组是约束的右侧常数,c数组是目标函数的系数,a数组是约束的系数矩阵。输出最优解或无解或无界。