C++实现线性规划的单纯形算法

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"本文介绍了一个使用C++编写的线性规划求解程序,该程序基于单纯形算法,适用于初学者学习。" 线性规划是一种优化方法,用于在满足一组线性不等式约束条件下,最大化或最小化一个线性目标函数。在C++编程环境中,可以利用数据结构和算法来实现线性规划问题的求解。这个程序包含了一些关键函数,如`Jckxj`、`Rj`、`Min`、`JustArtificial`、`Check`和`SearchOut`,它们各自承担了不同的任务。 1. `Jckxj`函数:构建基本可行解 这个函数负责初始化基本可行解,即确保所有变量满足线性规划的约束条件。它通过遍历矩阵找到基础变量,并将其值设置为相应的常数项,非基础变量则设置为0。 2. `Rj`函数:判断是否达到最优解 `Rj`函数检查目标函数的系数是否全部为正。如果所有系数都大于等于0.000001且小于0,说明当前解是可行解但不是最优解;若所有系数都为正,则表示已达到最优解。 3. `Min`函数:寻找最小系数 在迭代过程中,需要找到目标函数中最小的负系数,以便进行下一步的迭代。`Min`函数返回最小系数所在列的索引。 4. `JustArtificial`函数:检查人工变量 人工变量在初始阶段用于构造基本可行解,当所有人工变量的值都为0时,表明已经找到了一个没有人工变量的基本可行解。此函数用于检测这一条件,如果有非零的人工变量,说明无解。 5. `Check`函数:检验换入换出变量的可行性 在单纯形法中,需要交换基础变量和非基础变量。`Check`函数计算某一非基础变量进入基础时,其他变量是否仍满足约束。如果返回1,表示可以交换;返回0,则不能。 6. `SearchOut`函数:寻找合适的换出变量 当确定了要换入的变量后,需要找到一个合适的换出变量。`SearchOut`函数用于找到使得换入变量比例最大的基础变量,这个比例被称为换出率。 整个程序通过不断迭代,调整基础变量和非基础变量,最终找到满足约束条件的最优解。单纯形算法的核心思想是逐步将非基础变量替换为基础变量,直到找到最优解。在C++实现中,需要对矩阵操作有深入理解,并且要精确处理浮点数的比较和计算,以确保结果的准确性。对于初学者来说,这个程序提供了很好的学习线性规划和C++编程的实例。