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用C++编的一些最优化作业中的程序,单纯形法

#include<iostream.h>
#include<math.h>
float matrix[100][100],x[100];
int a[100];
int m,n,s,type;
int indexe,indexl,indexg;
/////////////////////////////////
void jckxj()//基础可行解
{
int i,j;
for(i=0;i<n;i++)
for(j=0;j<s;j++)
if(matrix[i][j]==1&&a[j]==1)
{
x[j]=matrix[i][s];
j=s;
}
for(i=0;i<s;i++)
if(a[i]==0)x[i]=0;
}

int rj()//基解矩阵
{
int i;
for(i=0;i<s;i++)
if(fabs(matrix[n][i])>=0.000001)
if(matrix[n][i]<0)return 0;
return 1;
}
int Min()//求最小的
{
int i,temp=0;
float min=matrix[n][0];
for(i=1;i<s;i++)
if(min>matrix[n][i])
{
min=matrix[n][i];
temp=i;
}
return temp;
}
/////////////////////////////////
void JustArtificial()//人工变量
{
int i;
for(i=m+indexe+indexl;i<s;i++)
if(fabs(x[i])>=0.000001)
{
cout<<"NO Answer\n";
return;
}
}
/////////////////////
int Check(int in)//检验
{
int i;
float maxl=-1;
for(i=0;i<n;i++)
if(fabs(matrix[i][in])>=0.000001&&maxl<matrix[i][s]/matrix[i][in])
maxl=matrix[i][s]/matrix[i][in];
if(maxl<0)
return 1;
return 0;
}
int SearchOut(int *temp,int in)//出基变量
{
int i;
float min=10000;
for(i=0;i<n;i++)
if(fabs(matrix[i][in])>=0.000001&&(matrix[i][s]/matrix[i][in]>=0)
&&min>matrix[i][s]/matrix[i][in])
{
min=matrix[i][s]/matrix[i][in];
*temp=i;
}
for(i=0;i<s;i++)
if(a[i]=1&&matrix[*temp][i]==1)
return i;
}
/////////////////////////////////
void Mto(int in,int temp)
{
int i;
for(i=0;i<=s;i++)
if(i!=in)
matrix[temp][i]=matrix[temp][i]/matrix[temp][in];
matrix[temp][in]=1;
}
/////////////////////////////
void Be(int temp,int in)//初等变换
{
int i,j;
float c;
for(i=0;i<=n;i++)
{
c=matrix[i][in]/matrix[temp][in];
if(i!=temp)
for(j=0;j<=s;j++)
matrix[i][j]=matrix[i][j]-matrix[temp][j]*c;
}
}
//////////////////////////
void Achange(int in,int out)//出基入基转换
{
int temp=a[in];
a[in]=a[out];
a[out]=temp;
}
////////////////////////
void Print()
{
int i,j,k,temp=0;
for(i=0;i<n;i++)
{
for(k=temp;k<s;k++)
if(a[k]==1)
{
cout<<k;
temp=k+1;
k=s;
}
for(j=0;j<=s;j++)
cout<<matrix[i][j];
cout<<"\n";
}
cout<<"Rj";
for(j=0;j<=s;j++)
cout<<matrix[n][j];
cout<<"\n";
}
////////////////////////
void InitPrint()
{
int i;
cout<<"X";
for(i=0;i<s;i++)
cout<<i;
cout<<"b\n";
cout<<" ";
cout<<"\n";
}
//////////////////
void Result()
{
int i;
cout<<"(";
for(i=0;i<s;i++)
cout<<x[i];
cout<<")";
if(type==1)
cout<<"Zmax="<<matrix[n][s];
else cout<<"Zmin="<<matrix[n][s];
}
//////////////////////
void PrintResult()
{
if(type==0)
cout<<"the Minimal:"<<matrix[n][s];
else cout<<"theMaximum:"<<matrix[n][s];
}
////////////////////////////////
void Merge(float nget[][100],float nlet[][100],float net[][100],float b[])//合并
{
int i,j;
for(i=0;i<n;i++)
{
for(j=m;j<m+indexe;j++)
if(nget[i][j-m]!=-1)matrix[i][j]=0;
else matrix[i][j]=-1;
for(j=m+indexe;j<m+indexe+indexl;j++)
if(nlet[i][j-m-indexe]!=1)matrix[i][j]=0;
else matrix[i][j]=1;
for(j=m+indexe+indexl;j<s;j++)
if(net[i][j-m-indexe-indexl]!=1)matrix[i][j]=0;
else matrix[i][j]=1;
}
for(i=m;i<m+indexe+indexl;i++)
matrix[n][i]=0;
for(i=m+indexe+indexl;i<s;i++)
matrix[n][i]=100;
matrix[n][s]=0;
}

///////////////////////////
void ProcessA()//初始a[]
{
int i;
for(i=0;i<m+indexe;i++)
a[i]=0;
for(i=m+indexe;i<s;i++)
a[i]=1;
}

////////////////////////////////
void Input(float b[],int code[])
{
int i=0;int j=0;
cout<<"The equator variable and Restrictor\n";
cin>>m>>n;
for(i=0;i<n;i++)
{
cout<<"Inputb[] and Restrictor code0:<=1 1:= 2:>=\n";
cin>>b[i]>>code[i];
cout<<"The 系数 \n";
for(i=0;j<m;j++)
cin>>matrix[i][j];
}
cout<<"the type 0:Min 1:max\n";
do{
cin>>type;
if(type!=0&&type!=1)
cout<<"error,ReInput!\n";
}while(type!=0&&type!=1);
cout<<"the Z\n";
for(i=0;i<m;i++)
cin>>matrix[n][i];
if(type==1)
for(i=0;i<m;i++)
matrix[n][i]=-matrix[n][i];
} 


////////////////// 
void Xartificial()//消去人工变量
{
int i,j,k;
if(indexg!=0)
{
for(i=m+indexe+indexl;i<s;i++)
{
for(j=0;j<n;j++)
if(matrix[j][i]==1)
{
for(k=0;k<=s;k++)
matrix[n][k]=matrix[n][k]-matrix[j][k]*100;
j=n;
}
}
}
}

////////////////////////////////////////////////
void Process(float c[][100],int row,int vol)
{
int i;
for(i=0;i<n;i++)
if(i!=row)c[i][vol]=0;
}
//////////////////////
void Start(float b[],int code[])
{
int i;
float nget[100][100],nlet[100][100],net[100][100];
indexe=indexl=indexg=0;
for(i=0;i<n;i++)
{
if(code[i]==0){nlet[i][indexl++]=1;Process(nlet,i,indexl-1);}
if(code[i]==1){net[i][indexl++]=1;Process(net,i,indexg-1);}
if(code[i]==2){
net[i][indexg++]=1;
nget[i][indexe++]=-1;
Process(net,i,indexg-1);Process(nlet,i,indexe-1);
}
}
s=indexe+indexl+indexg+m;
Merge(nget,nlet,net,b);
ProcessA();
InitPrint();
Xartificial();
}

void Simplix()//单纯形法
{
int in,out,temp=0;
while(1)
{
jckxj();
Print();
Result();
if(!rj()) in=Min();
else{
if(indexg!=0)
JustArtificial();
PrintResult();
return;
}
if(Check(in))
{
cout<<"No Delimition\n";
return;
}
out=SearchOut(&temp,in);
Mto(in,temp);
Be(temp,in);
Achange(in,out);
}
}

void main()
{
int code[100];//输入符号标记
float b[100];
Input(b,code);//初始化
Start(b,code);//标准化行
Simplix();
}