使用c语言编程,对模糊判断矩阵进行一致性处理
时间: 2024-02-21 13:12:04 浏览: 168
模糊控制的C语言编程
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以下是使用C语言编程,对模糊判断矩阵进行一致性处理的示例代码:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define MAX_SIZE 20
#define THRESHOLD 0.1 // 一致性阈值
typedef struct {
int n; // 矩阵维数
double data[MAX_SIZE][MAX_SIZE]; // 矩阵数据
} Matrix;
void print_matrix(Matrix m) {
printf("Matrix:\n");
for (int i = 0; i < m.n; i++) {
for (int j = 0; j < m.n; j++) {
printf("%.2f ", m.data[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
double get_consistency_ratio(Matrix m) {
// 计算特征向量
double lambda[MAX_SIZE], v[MAX_SIZE], w[MAX_SIZE];
double sum1, sum2;
for (int i = 0; i < m.n; i++) {
sum1 = sum2 = 0.0;
for (int j = 0; j < m.n; j++) {
sum1 += m.data[i][j];
sum2 += m.data[j][i];
}
lambda[i] = sum2 / sum1;
}
// 计算最大特征值
double max_lambda = lambda[0];
for (int i = 1; i < m.n; i++) {
if (lambda[i] > max_lambda) {
max_lambda = lambda[i];
}
}
// 计算一致性指标
double ci = (max_lambda - m.n) / (m.n - 1);
double ri;
switch (m.n) {
case 1: ri = 0.0; break;
case 2: ri = 0.0; break;
case 3: ri = 0.58; break;
case 4: ri = 0.90; break;
case 5: ri = 1.12; break;
case 6: ri = 1.24; break;
case 7: ri = 1.32; break;
case 8: ri = 1.41; break;
case 9: ri = 1.45; break;
case 10: ri = 1.49; break;
default: ri = 0.0; break;
}
double cr = ci / ri;
return cr;
}
Matrix get_fuzzy_consistent_matrix(Matrix m) {
// 计算权重向量
double lambda[MAX_SIZE], v[MAX_SIZE], w[MAX_SIZE];
double sum1, sum2;
for (int i = 0; i < m.n; i++) {
sum1 = sum2 = 0.0;
for (int j = 0; j < m.n; j++) {
sum1 += m.data[i][j];
sum2 += m.data[j][i];
}
lambda[i] = sum2 / sum1;
}
double sum = 0.0;
for (int i = 0; i < m.n; i++) {
v[i] = pow(lambda[i], 1.0 / m.n);
sum += v[i];
}
for (int i = 0; i < m.n; i++) {
w[i] = v[i] / sum;
}
// 构造模糊一致矩阵
Matrix mc;
mc.n = m.n;
for (int i = 0; i < m.n; i++) {
for (int j = 0; j < m.n; j++) {
mc.data[i][j] = w[i] / w[j];
}
}
return mc;
}
int main() {
Matrix m;
printf("Please input the dimension of the matrix (<= %d): ", MAX_SIZE);
scanf("%d", &m.n);
printf("Please input the matrix data:\n");
for (int i = 0; i < m.n; i++) {
for (int j = 0; j < m.n; j++) {
scanf("%lf", &m.data[i][j]);
}
}
print_matrix(m);
double cr = get_consistency_ratio(m);
printf("Consistency ratio = %.2f\n", cr);
if (cr > THRESHOLD) {
printf("The matrix is inconsistent, need to be processed.\n");
Matrix mc = get_fuzzy_consistent_matrix(m);
print_matrix(mc);
} else {
printf("The matrix is consistent.\n");
}
return 0;
}
```
该示例代码中,我们定义了一个Matrix结构体来表示矩阵,并实现了print_matrix、get_consistency_ratio、get_fuzzy_consistent_matrix三个函数。其中,print_matrix函数用于打印矩阵,get_consistency_ratio函数用于计算一致性指标,get_fuzzy_consistent_matrix函数用于计算模糊一致矩阵。
在主函数中,我们首先输入矩阵的维数和数据,然后调用print_matrix函数打印矩阵,并计算一致性指标。如果一致性指标超过了阈值,我们就需要调用get_fuzzy_consistent_matrix函数计算模糊一致矩阵,并打印结果。否则,我们就认为矩阵是一致的。
注:该示例代码中使用了最大特征值法计算特征向量,使用了最大熵法计算权重向量。这些方法在实际应用中可能不是最优的选择,读者可以根据自己的需要进行选择或改进。
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