c语言输出一个利用单纯形法求解线性规划问题的代码,变量个数为10个

时间: 2023-09-15 18:05:28 浏览: 181
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使用C语言实现单纯形法求解线性规划问题.doc

### 回答1: 以下是一个简单的 C 语言代码,用于使用单纯形法求解具有10个变量的线性规划问题: #include <stdio.h> #define M 3 #define N 10 void simplex(double a[M + 1][N + 1], int m, int n) { int i, j, k, l; double t, u; while (1) { for (i = 1, j = 1; j <= n; j++) if (a[][j] > a[][i]) i = j; if (a[][i] <= ) break; for (j = 1, k = ; k <= m; k++) if (a[k][i] > && (j == 1 || a[k][n] / a[k][i] < t)) { j = ; t = a[k][n] / a[k][i]; l = k; } if (j == 1) { printf("Unbounded\n"); return; } for (j = ; j <= n; j++) if (j != i) a[l][j] /= a[l][i]; a[l][i] = 1; for (k = ; k <= m; k++) if (k != l && (u = a[k][i])) { for (j = ; j <= n; j++) if (j != i) a[k][j] -= u * a[l][j]; a[k][i] = -u * a[l][i]; } for (j = ; j <= n; j++) if (j != i) a[][j] -= a[][i] * a[l][j]; a[][i] = -a[][i] * a[l][i]; } printf("Optimal solution: %lf\n", a[][n]); } int main() { double a[M + 1][N + 1] = { { , -1, -2, -3, -4, -5, -6, -7, -8, -9, -10 }, { , 1, , , , , , , , , }, { , , 1, , , , , , , , }, { , , , 1, , , , , , , } }; simplex(a, M, N); return ; } ### 回答2: 以下是一个用C语言实现的利用单纯形法求解线性规划问题的简单代码,其中变量个数为10个。 ```c #include <stdio.h> #define MAX_ROW 3 #define MAX_COL 13 void swap(double *a, double *b) { double temp = *a; *a = *b; *b = temp; } void simplexMethod(double mat[MAX_ROW][MAX_COL], int row, int col) { int i, j, k; while (1) { int pivotColumn = -1; int pivotRow = -1; double minRatio = 0; // 找到入基列(最小系数) for (i = 1; i <= col-row-1; i++) { if (mat[0][i] > 0) { pivotColumn = i; break; } } if (pivotColumn == -1) { // 最优解已经找到 break; } // 找到离基行(最小比值) for (i = 1; i <= row; i++) { if (mat[i][pivotColumn] > 0) { double ratio = mat[i][col] / mat[i][pivotColumn]; if (pivotRow == -1 || ratio < minRatio) { pivotRow = i; minRatio = ratio; } } } if (pivotRow == -1) { // 问题无界 break; } // 更新单纯形表 for (i = 0; i <= row; i++) { for (j = 0; j <= col-row-1; j++) { if (i != pivotRow && j != pivotColumn) { mat[i][j] -= mat[pivotRow][j] * mat[i][pivotColumn] / mat[pivotRow][pivotColumn]; } } } // 利用拆分操作将基变量与非基变量交换 for (i = 0; i <= row; i++) { if (i != pivotRow) { mat[i][pivotColumn] /= -mat[pivotRow][pivotColumn]; } } for (j = 0; j <= col-row-1; j++) { if (j != pivotColumn) { mat[pivotRow][j] /= mat[pivotRow][pivotColumn]; } } mat[pivotRow][pivotColumn] = 1.0 / mat[pivotRow][pivotColumn]; // 更新基变量与非基变量位置 swap(&mat[0][pivotColumn], &mat[pivotRow][pivotColumn+col-row-1]); } } int main() { double mat[MAX_ROW][MAX_COL] = { {40, 35, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 10, 30, 1, 0}, {10, 15, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 10, 20, 0, 1}, {1, 2, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 4, 0, 0} }; simplexMethod(mat, 2, 12); printf("最优解为:%lf\n", mat[0][12]); for (int i = 1; i <= 10; ++i) { printf("x%d = %lf\n", i, mat[i][12]); } return 0; } ``` 上述代码实现了一个简单的单纯形法解决线性规划问题的函数`simplexMethod`,并在`main`函数中示范了如何使用该函数求解一个示例问题。变量个数为10个,规划问题的约束条件和目标函数通过一个10x13的矩阵`mat`表示,其中前两行是约束条件,第三行是目标函数。函数在求解完成后输出最优解和各变量的取值。 ### 回答3: 下面是一个通过C语言实现单纯形法求解线性规划问题的代码,其中变量个数为10个。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 定义线性规划问题的变量个数和约束个数 #define N_VARIABLES 10 #define N_CONSTRAINTS 5 // 函数声明 void simplex(double A[N_CONSTRAINTS+2][N_VARIABLES+N_CONSTRAINTS+2]); int main() { // 创建线性规划问题的系数矩阵A double A[N_CONSTRAINTS+2][N_VARIABLES+N_CONSTRAINTS+2] = { { 1, -3, -2, -1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, { 0, 2, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 8}, { 0, -1, 1, -1, 0, 1, 0, 0, 0, 0, -1}, { 0, 3, 1, -2, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 6}, { 0, -2, -1, 2, 0, 0, 0, 1, 0, 0, -2}, { 0, 3, 2, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 10}, { 0, 2, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 6} }; // 应用单纯形法求解线性规划问题 simplex(A); // 打印最优解 printf("最优解为:"); for (int i = 0; i < N_VARIABLES; i++) { printf("%g ", A[N_CONSTRAINTS+1][i+N_CONSTRAINTS+1]); } printf("\n"); return 0; } // 单纯形法求解线性规划问题 void simplex(double A[N_CONSTRAINTS+2][N_VARIABLES+N_CONSTRAINTS+2]) { int pivot_column, pivot_row; while (1) { // 寻找进入变量 double min_coefficient = 0; for (int i = 1; i <= N_VARIABLES+N_CONSTRAINTS; i++) { if (A[0][i] < min_coefficient) { min_coefficient = A[0][i]; pivot_column = i; } } // 如果没有负系数,则找到最优解 if (min_coefficient >= 0) { break; } // 寻找离基变量 double min_ratio = 0; for (int i = 1; i <= N_CONSTRAINTS; i++) { if (A[i][pivot_column] > 0) { double ratio = A[i][N_VARIABLES+N_CONSTRAINTS+1] / A[i][pivot_column]; if (min_ratio == 0 || ratio < min_ratio) { min_ratio = ratio; pivot_row = i; } } } // 更新矩阵 for (int i = 0; i <= N_CONSTRAINTS+1; i++) { for (int j = 0; j <= N_VARIABLES+N_CONSTRAINTS+1; j++) { if (i == pivot_row && j == pivot_column) { A[i][j] = 1 / A[i][j]; } else if (i == pivot_row) { A[i][j] /= A[pivot_row][pivot_column]; } else if (j == pivot_column) { A[i][j] /= -A[pivot_row][pivot_column]; } else { A[i][j] -= A[i][pivot_column] * A[pivot_row][j] / A[pivot_row][pivot_column]; } } } } } ``` 这个代码中,我们首先定义了线性规划问题的变量个数和约束个数。然后,我们创建了一个大小为(N_CONSTRAINTS+2) x (N_VARIABLES+N_CONSTRAINTS+2)的系数矩阵A,其中约束条件的系数和目标函数的系数被存储在A的不同行中。 接下来,我们调用名为simplex的函数,该函数使用单纯形法求解线性规划问题。在每一次循环中,该函数根据当前的系数矩阵A寻找进入变量和离基变量,并更新系数矩阵A。 最后,我们打印出最优解。最优解存储在A的最后一行中,从第N_CONSTRAINTS+1个元素开始。
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