MATLAB分支定界法解决整数线性规划问题

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"该资源是关于使用Matlab的分支定界法解决整数线性规划问题的一个函数实现。实验旨在通过编程实现运筹学中的优化算法,以找到整数线性规划问题的最优解。提供的代码能确保找到答案,并且在输入满足条件的情况下,能够正确处理整数解的情况。" 在运筹学中,整数线性规划(Integer Linear Programming, ILP)是一类重要的优化问题,它扩展了线性规划的概念,要求变量取值必须为整数。分支定界法是一种用于求解ILP的有效方法,通过不断将问题的可行域划分为更小的子集(分支)并逐步排除非最优解(定界),最终找到全局最优解。 这段Matlab代码实现了一个名为`fzdj`的函数,参数包括问题的规模`n`、目标函数系数`f`、不等式约束系数矩阵`a`、不等式右边常数向量`b`、等式约束系数矩阵`aeq`、等式右边常数向量`beq`、变量下界`lb`和上界`ub`。函数首先尝试使用Matlab内置的`linprog`函数寻找一个初始解,然后根据解是否为整数进行判断。 如果初始解即为整数解,那么直接返回结果;否则,采用分支定界法进行进一步处理。代码中创建了一个`e`细胞数组来存储每个分支的信息,包括当前分支的状态(是否已经确定不是最优解)、约束条件等。在每次循环中,代码会检查每个分支,对不满足整数条件的变量进行分支操作,即设定其下限为下一个整数值,或上限为当前整数值。然后在新的子问题中继续寻找解,并更新状态。 分支定界法的关键步骤包括: 1. 分支:将问题分解为两个子问题,一个约束变量为下界整数,另一个为上界整数。 2. 定界:通过比较子问题的解与当前最优解的边界,排除不可能产生更优解的分支。 3. 回溯:在所有未被排除的分支中选择最优解继续分支过程,直到所有可能的分支都被考察过或者找到一个整数最优解。 这段代码的结构清晰,但可能需要对Matlab和运筹学有深入理解才能完全掌握其工作原理。为了完整地理解和应用这段代码,建议读者了解线性规划、整数规划的基本概念,以及分支定界法的工作流程。此外,对于代码中涉及的Matlab优化工具箱函数`linprog`,也应该有一定的熟悉程度。