Feature: Completed lab

This commit is contained in:
Emelyanov535 2023-12-15 11:24:50 +04:00
parent 67c0bc343d
commit 14e8a11374

View File

@ -1,73 +1,83 @@
import numpy as np import numpy as np
class Simplex: class Simplex:
def __init__(self, source): def __init__(self, source):
# Инициализация объекта Simplex с исходной таблицей source
m, n = source.shape m, n = source.shape
# Инициализация таблицы и списка базисных переменных
self.table = np.zeros((m, n + m - 1)) self.table = np.zeros((m, n + m - 1))
self.basis = [] self.basis = []
# Формирование начальной симплекс-таблицы
for i in range(m): for i in range(m):
for j in range(self.table.shape[1]): for j in range(self.table.shape[1]):
if j < n: if j < n:
# Копирование коэффициентов из исходной таблицы
self.table[i, j] = source[i, j] self.table[i, j] = source[i, j]
else: else:
# Добавление единичных столбцов для базисных переменных
self.table[i, j] = 0 self.table[i, j] = 0
if (n + i) < self.table.shape[1]: if (n + i) < self.table.shape[1]:
# Установка единицы в соответствующем столбце для базисной переменной
self.table[i, n + i] = 1 self.table[i, n + i] = 1
# Добавление базисной переменной в список
self.basis.append(n + i) self.basis.append(n + i)
self.m = m self.m = m
self.n = self.table.shape[1] self.n = self.table.shape[1]
def calculate(self, result): def calculate(self, result):
# Основной цикл симплекс-метода
while not self.is_it_end(): while not self.is_it_end():
# Нахождение ведущей колонки и строки
main_col = self.find_main_col() main_col = self.find_main_col()
main_row = self.find_main_row(main_col) main_row = self.find_main_row(main_col)
# Обновление списка базисных переменных
self.basis[main_row] = main_col self.basis[main_row] = main_col
# Пересчет симплекс-таблицы
new_table = np.zeros((self.m, self.n)) new_table = np.zeros((self.m, self.n))
for j in range(self.n): for j in range(self.n):
# Нормализация ведущей строки
new_table[main_row, j] = self.table[main_row, j] / self.table[main_row, main_col] new_table[main_row, j] = self.table[main_row, j] / self.table[main_row, main_col]
for i in range(self.m): for i in range(self.m):
if i == main_row: if i == main_row:
continue continue
for j in range(self.n): for j in range(self.n):
# Обновление остальных строк таблицы
new_table[i, j] = self.table[i, j] - self.table[i, main_col] * new_table[main_row, j] new_table[i, j] = self.table[i, j] - self.table[i, main_col] * new_table[main_row, j]
self.table = new_table self.table = new_table
# Получение решения
for i in range(len(result)): for i in range(len(result)):
# Извлечение значений переменных из базиса
k = self.basis.index(i + 1) if i + 1 in self.basis else -1 k = self.basis.index(i + 1) if i + 1 in self.basis else -1
result[i] = self.table[k, 0] if k != -1 else 0 result[i] = self.table[k, 0] if k != -1 else 0
return self.table return self.table
def is_it_end(self): def is_it_end(self):
# Проверка критерия окончания: все элементы последней строки неотрицательны
return np.all(self.table[self.m - 1, 1:] >= 0) return np.all(self.table[self.m - 1, 1:] >= 0)
def find_main_col(self): def find_main_col(self):
# Нахождение ведущей колонки: минимальный отрицательный коэффициент в последней строке
main_col = 1 main_col = 1
for j in range(2, self.n): for j in range(2, self.n):
if self.table[self.m - 1, j] < self.table[self.m - 1, main_col]: if self.table[self.m - 1, j] < self.table[self.m - 1, main_col]:
main_col = j main_col = j
return main_col return main_col
def find_main_row(self, main_col): def find_main_row(self, main_col):
# Нахождение ведущей строки: минимальное положительное отношение свободного члена к ведущему элементу
main_row = 0 main_row = 0
for i in range(self.m - 1): for i in range(self.m - 1):
if self.table[i, main_col] > 0: if self.table[i, main_col] > 0:
main_row = i main_row = i
break break
for i in range(main_row + 1, self.m - 1): for i in range(main_row + 1, self.m - 1):
if self.table[i, main_col] > 0 and (self.table[i, 0] / self.table[i, main_col]) < (self.table[main_row, 0] / self.table[main_row, main_col]): if self.table[i, main_col] > 0 and (self.table[i, 0] / self.table[i, main_col]) < (self.table[main_row, 0] / self.table[main_row, main_col]):
main_row = i main_row = i
return main_row return main_row