确定一个线性规划问题,利用c++程序实现对偶单纯形法的算法程序解决
时间: 2024-02-13 18:03:59 浏览: 139
解决一个线性规划问题需要以下步骤:
1. 将线性规划问题转化为标准型
2. 构造对偶问题
3. 实现对偶单纯形法
4. 求解得到对偶问题的最优解
5. 通过对偶问题得到原线性规划问题的最优解
下面是一个C++程序示例,展示如何用对偶单纯形法解决一个线性规划问题:
```cpp
#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;
const int MAXN = 1005;
const double INF = 1e9;
int n, m;
double c[MAXN], A[MAXN][MAXN], b[MAXN], v;
int B[MAXN], N[MAXN];
void pivot(int r, int s) {
double tmp = A[r][s];
A[r][s] = 1;
b[r] /= tmp;
for(int j = 0; j <= n; j++) {
if(j != s) A[r][j] /= tmp;
}
for(int i = 0; i <= m; i++) {
if(i != r) {
b[i] -= A[i][s] * b[r];
for(int j = 0; j <= n; j++) {
if(j != s) A[i][j] -= A[i][s] * A[r][j];
}
A[i][s] = -A[i][s] / tmp;
}
}
v += c[s] * b[r];
c[s] = -c[s] / tmp;
swap(B[r], N[s]);
}
double simplex() {
while(true) {
int s = 0, r = 0;
for(int i = 1; i <= n; i++) {
if(c[i] > c[s]) s = i;
}
if(c[s] <= 0) return v;
double mn = INF;
for(int i = 1; i <= m; i++) {
if(A[i][s] > 0 && b[i] / A[i][s] < mn) {
mn = b[i] / A[i][s];
r = i;
}
}
if(mn == INF) return INF;
pivot(r, s);
}
}
int main() {
cin >> n >> m;
for(int i = 1; i <= n; i++) {
cin >> c[i];
N[i] = i;
}
for(int i = 1; i <= m; i++) {
for(int j = 1; j <= n; j++) {
cin >> A[i][j];
}
cin >> b[i];
B[i] = n + i;
}
v = 0;
double ans = simplex();
cout << ans << endl;
return 0;
}
```
在这个示例中,我们首先输入线性规划问题的约束数和变量数,然后输入系数矩阵A、约束向量b和目标函数系数向量c。注意到这里的输入方式与线性规划问题的标准型有关。
接下来,我们实现对偶单纯形法的算法。我们首先选择一个入基变量,然后选择一个出基变量。我们使用pivot函数来实现这个过程。在pivot函数中,我们将选择的出基变量所在列转化为单位列,并且通过高斯消元使得其他列的系数都变为0。同时,我们更新目标函数和约束向量的值。最后,我们交换入基变量和出基变量的位置。
在主函数中,我们调用simplex函数,输出对偶问题的最优解。最后,我们可以根据对偶问题的最优解,通过线性规划问题的对偶定理,求得原线性规划问题的最优解。
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