单纯形法的python算法流程
时间: 2023-08-11 07:41:14 浏览: 138
单纯形法python
以下是单纯形法的Python算法流程:
1. 定义线性规划问题,包括决策变量、目标函数和约束条件。
2. 将问题转化为标准形式,引入松弛变量。
3. 初始化单纯形表,将目标函数系数、松弛变量和常数项放入单纯形表中。
4. 如果目标函数中仍然存在负数,选择一个系数为负数的变量作为进入变量,从约束条件中选择一个系数为正数的变量作为离开变量。
5. 利用所选的进入变量和离开变量,计算出单纯形表中其他元素的值,并更新单纯形表。
6. 如果目标函数中不存在负数,得到最优解,结束求解。
7. 如果单纯形表中存在负数,回到步骤4,继续选择进入变量和离开变量,直到得到最优解。
8. 最后,进行灵敏度分析,得到最优解的敏感系数和可行解区域。
下面是一个使用Python实现单纯形法的示例代码:
```python
import numpy as np
def simplex(c, A, b):
"""
单纯形法求解线性规划问题
:param c: 目标函数系数向量
:param A: 约束条件系数矩阵
:param b: 约束条件常数向量
:return: 最优解和最优值
"""
m, n = A.shape
# 初始化单纯形表
table = np.zeros((m+1, n+m+1))
table[:-1, :-1] = A
table[:-1, -1] = b
table[-1, :-1] = c
# 引入松弛变量
for i in range(m):
table[i, n+i] = 1
# 入基变量和出基变量的初始值
basis = list(range(n, n+m))
# 迭代求解
while True:
# 找到目标函数系数中的最小值
j = np.argmin(table[-1, :-1])
# 如果最小值大于等于0,则得到最优解
if table[-1, j] >= 0:
break
# 找到离基变量
ratios = table[:-1, -1] / table[:-1, j]
i = np.argmin(ratios)
# 更新单纯形表
table[i, :] /= table[i, j]
for k in range(m+1):
if k != i:
table[k, :] -= table[k, j] * table[i, :]
# 更新基
basis[i] = j
# 计算最优值和最优解
z = -table[-1, -1]
x = np.zeros(n)
for i, b in enumerate(basis):
x[b] = table[i, -1]
return x, z
```
这个函数接受三个参数:目标函数系数向量c、约束条件系数矩阵A和约束条件常数向量b,返回最优解和最优值。在函数内部,我们先初始化单纯形表,然后引入松弛变量,迭代求解得到最优解,最后计算最优值和最优解。
阅读全文