单纯形法python实现
时间: 2023-06-29 15:11:24 浏览: 118
单纯形法是一种线性规划求解方法,它通过不断优化基变量来找到线性规划问题的最优解。下面是一个简单的单纯形法的Python实现,仅供参考:
```python
import numpy as np
def simplex(c, A, b):
"""
c: 目标函数系数
A: 约束条件系数矩阵
b: 约束条件右边的常数
"""
m, n = A.shape
# 添加松弛变量,将不等式约束转化为等式约束
A = np.hstack([A, np.eye(m)])
c = np.concatenate([c, np.zeros(m)])
# 计算初始基变量和初始基变量对应的基变量矩阵B
B = [n+i for i in range(m)]
N = [i for i in range(n)]
# 计算初始基变量对应的解
x_B = np.linalg.solve(A[:, B], b)
# 计算初始基变量对应的目标函数值
z = np.dot(c[B], x_B)
while True:
# 计算系数向量c_B
c_B = c[B]
# 计算向量y
y = np.linalg.solve(A[:, B].T, c_B)
# 计算向量c_N - y*A[:, N]
c_N = c[N]
r = c_N - np.dot(y, A[:, N])
if np.all(r <= 0):
# 如果所有元素都小于等于0,说明已经找到最优解
return z, x_B
else:
# 计算最小值对应的非基变量 j
j = N[np.argmin(r)]
# 计算向量u
u = np.linalg.solve(A[:, B], A[:, j])
if np.all(u <= 0):
# 如果所有元素都小于等于0,说明最小值为负无穷,问题无解
return None
else:
# 计算最小值对应的基变量 i
i = B[np.argmin(x_B/u)]
# 更新基变量集合B和非基变量集合N
B[B.index(i)] = j
N[N.index(j)] = i
# 计算新的基变量对应的解和目标函数值
x_B = np.linalg.solve(A[:, B], b)
z = np.dot(c[B], x_B)
```
以上是一个简单的单纯形法的Python实现,但它仅适用于标准形式的线性规划问题。实际上,大多数线性规划问题都不是标准形式的,需要通过变量变换将其转化为标准形式,然后再使用单纯形法求解。
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