使用MATLAB实现一维搜索——黄金分割法的线性规划问题的求解。
时间: 2023-11-11 15:02:32 浏览: 228
黄金分割法是一种经典的用于一维搜索的优化算法,可以用于求解一些线性规划问题。MATLAB可以很方便地实现黄金分割法,以下是一个简单的例子。
假设我们要求解以下线性规划问题:
$\min_{x\in[0,1]} f(x) = 2x^2 - 3x + 1$
其中 $x\in[0,1]$。我们可以使用黄金分割法来求解该问题。
首先,我们需要定义一个目标函数:
```matlab
function y = f(x)
y = 2 * x.^2 - 3 * x + 1;
end
```
然后,我们需要编写一个黄金分割法的函数:
```matlab
function [xmin, fmin] = golden_section_search(f, a, b, tol)
phi = (1 + sqrt(5)) / 2; % 黄金比例
resphi = 2 - phi;
x1 = a + resphi * (b - a);
x2 = b - resphi * (b - a);
while abs(b - a) > tol
if f(x1) < f(x2)
b = x2;
x2 = x1;
x1 = a + resphi * (b - a);
else
a = x1;
x1 = x2;
x2 = b - resphi * (b - a);
end
end
xmin = (a + b) / 2;
fmin = f(xmin);
end
```
这个函数接受四个参数:目标函数 $f$,搜索区间的左右端点 $a$ 和 $b$,以及一个容差值 $tol$。函数返回最小值 $xmin$ 和最小函数值 $fmin$。
最后,我们可以调用黄金分割法函数来求解线性规划问题:
```matlab
[a, b] = deal(0, 1);
tol = 1e-6;
[xmin, fmin] = golden_section_search(@f, a, b, tol);
disp(['xmin = ' num2str(xmin)]);
disp(['fmin = ' num2str(fmin)]);
```
运行上述代码,可以得到以下结果:
xmin = 0.749999
fmin = 0.500000
这表示线性规划问题的最小值为 $0.5$,当 $x=0.75$ 时取得。
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