对偶单纯形法代码python
时间: 2023-11-16 10:56:38 浏览: 124
对偶单纯形法是一种线性规划的求解方法,其主要思想是将原问题转化为对偶问题,然后通过对偶问题的求解来得到原问题的最优解。下面是一个简单的对偶单纯形法的Python代码实现:
```
import numpy as np
class DualSimplex(object):
def __init__(self, A, b, c):
self.A = np.array(A)
self.b = np.array(b)
self.c = np.array(c)
self.m, self.n = self.A.shape
self.B = np.eye(self.m)
self.N = np.eye(self.n)
self.x = np.zeros(self.n)
self.y = np.zeros(self.m)
self.obj = 0
def pivot(self, B, N, A, b, c, x, y, l, e):
b[l], N[:, e] = N[:, e], b[l]
B[:, l], A[:, e] = A[:, e], B[:, l]
c_B, c_N = c[l], c[e]
c -= c_N * N @ B[:, l]
c[l] = c_B
N[:, e] = -N[:, e] / N[l, e]
b /= N[l, e]
B[:, l] /= N[l, e]
for i in range(self.m):
if i != l:
b[i] -= N[i, e] * b[l]
B[:, i] -= N[i, e] * B[:, l]
N[i, e] = -N[i, e] / N[l, e]
obj = c @ x + np.sum(c_B * b)
return B, N, A, b, c, x, y, obj
def solve(self):
while True:
y = np.linalg.solve(self.B.T, self.c[:self.m])
s = self.c[self.m:] - self.N.T @ y
if np.all(s >= 0):
self.x = np.linalg.solve(self.B, self.b)
self.obj = self.c @ self.x
return self.x, self.obj
e = np.argmin(s)
if np.all(self.A[:, e] <= 0):
return "Unbounded"
l = np.argmin(self.b / self.A[:, e])
self.B, self.N, self.A, self.b, self.c, self.x, self.y, self.obj = self.pivot(self.B, self.N, self.A, self.b, self.c, self.x, self.y, l, e)
```
该代码实现了对偶单纯形法的求解过程,其中`A`、`b`、`c`分别为线性规划问题的系数矩阵、右端常数向量和目标函数系数向量。在`solve`函数中,首先通过求解对偶问题得到对偶问题的最优解`y`,然后计算出对偶问题的检验数`s`,如果`s`的所有元素都大于等于0,则说明原问题的解已经找到,返回原问题的最优解和最优值;否则,选择一个检验数`s`中最小的元素对应的列`e`,然后选择一个基变量`l`,进行基变换,继续迭代求解,直到找到原问题的最优解或者发现原问题无界。
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