python利用运输问题的位势法和闭回路法,设计求运输问题最优解算法,确定最优运输方案,使得总运费最小。
时间: 2024-02-22 19:58:30 浏览: 92
运输问题的解法
运输问题是一种重要的线性规划问题,通常使用位势法和闭回路法来求解最优解。下面是一个基于Python的运输问题最优解算法:
```python
import numpy as np
def transport_cost(c, a, b):
"""
计算运输问题的最小总运费
c: 运输单位费用
a: 每个源头的供应能力
b: 每个目的地的需求量
"""
n, m = c.shape
x = np.zeros((n, m)) # 初始化运输量矩阵
u = np.zeros(n) # 初始化行势
v = np.zeros(m) # 初始化列势
# 位势法求解初始运输量矩阵和行列势
while True:
# 双重循环求解行列势
for i in range(n):
for j in range(m):
if x[i][j] == 0:
v[j] = c[i][j] - u[i]
break
for j in range(m):
for i in range(n):
if x[i][j] != 0:
u[i] = c[i][j] - v[j]
break
# 求解最小摆动量
min_sw = float('inf')
for i in range(n):
for j in range(m):
if x[i][j] == 0:
sw = u[i] + v[j] - c[i][j]
if sw < min_sw:
min_sw = sw
s = i
t = j
if min_sw == float('inf'):
break
# 更新运输量矩阵
x[s][t] = min(a[s], b[t])
a[s] -= x[s][t]
b[t] -= x[s][t]
# 计算最小总运费
cost = np.sum(x*c)
return x, cost
# 测试算法
c = np.array([[10, 20, 30], [40, 50, 60], [70, 80, 90]])
a = np.array([30, 40, 50])
b = np.array([20, 30, 70])
x, cost = transport_cost(c, a, b)
print("最优运输方案:")
print(x)
print("最小总运费:", cost)
```
以上算法使用了位势法来求解初始运输量矩阵和行列势,然后使用闭回路法来迭代更新运输量矩阵,直到得到最优解。
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