Вариант №2

This commit is contained in:
Арина Абросимова 2023-12-18 17:14:01 +04:00
commit 5d7e92d8aa
11 changed files with 217 additions and 0 deletions

3
.idea/.gitignore vendored Normal file
View File

@ -0,0 +1,3 @@
# Default ignored files
/shelf/
/workspace.xml

View File

@ -0,0 +1,12 @@
<component name="InspectionProjectProfileManager">
<profile version="1.0">
<option name="myName" value="Project Default" />
<inspection_tool class="PyPep8NamingInspection" enabled="true" level="WEAK WARNING" enabled_by_default="true">
<option name="ignoredErrors">
<list>
<option value="N806" />
</list>
</option>
</inspection_tool>
</profile>
</component>

View File

@ -0,0 +1,6 @@
<component name="InspectionProjectProfileManager">
<settings>
<option name="USE_PROJECT_PROFILE" value="false" />
<version value="1.0" />
</settings>
</component>

4
.idea/misc.xml Normal file
View File

@ -0,0 +1,4 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project version="4">
<component name="ProjectRootManager" version="2" project-jdk-name="Python 3.11" project-jdk-type="Python SDK" />
</project>

8
.idea/modules.xml Normal file
View File

@ -0,0 +1,8 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project version="4">
<component name="ProjectModuleManager">
<modules>
<module fileurl="file://$PROJECT_DIR$/.idea/simplex.iml" filepath="$PROJECT_DIR$/.idea/simplex.iml" />
</modules>
</component>
</project>

8
.idea/simplex.iml Normal file
View File

@ -0,0 +1,8 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<module type="PYTHON_MODULE" version="4">
<component name="NewModuleRootManager">
<content url="file://$MODULE_DIR$" />
<orderEntry type="inheritedJdk" />
<orderEntry type="sourceFolder" forTests="false" />
</component>
</module>

6
.idea/vcs.xml Normal file
View File

@ -0,0 +1,6 @@
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project version="4">
<component name="VcsDirectoryMappings">
<mapping directory="$PROJECT_DIR$" vcs="Git" />
</component>
</project>

22
README.md Normal file
View File

@ -0,0 +1,22 @@
# Лабараторная работа №1
## Группа: ПИбд-31
Участники:
- Хайбуллова Дания
- Негина Яна
- Абросимова Арина
- Юдакова Дания
### Вариант №2:
>f(x) = 2x_1 + 3x_2 -> max
>
>x_1 + 3x_2 <= 18
>
>2x_1 + x_2 <= 16
>
>x_2 <= 5
>
>3x_1 <= 21
>
>x_i >= 0

22
README.md.bak Normal file
View File

@ -0,0 +1,22 @@
# Лабараторная работа №1
## Группа: ПИбд-31
Участники:
- Хайбуллова Дания
- Негина Яна
- Абросимова Арина
- Юдакова Дания
### Вариант 8:
>f(x) = 2x_1 + 3x_2 -> max
>
>x_1 + 3x_2 <= 18
>
>2x_1 + x_2 <= 16
>
>x_2 <= 5
>
>3x_1 <= 21
>
>x_i >= 0

102
Simplex.py Normal file
View File

@ -0,0 +1,102 @@
import numpy as np
class Simplex:
def __init__(self, source):
# Получение размеров матрицы source в переменные
# m (количество строк) и n (количество столбцов).
m, n = source.shape
self.table = np.zeros((m, n + m - 1))
# Будет содержать индексы базисных переменных.
self.basis = []
# Заполнение матрицы table значениями из матрицы source до столбца n.
# Остальные элементы инициализируются нулями.
for i in range(m):
for j in range(self.table.shape[1]):
if j < n:
self.table[i, j] = source[i, j]
else:
self.table[i, j] = 0
# Добавление единицы в ячейку подходящей строки и столбца для создания единичной матрицы.
# Запись индекса этой переменной в список базисных переменных.
if (n + i) < self.table.shape[1]:
self.table[i, n + i] = 1
self.basis.append(n + i)
# Сохранение значений m и n в атрибуты объекта.
self.m = m
self.n = self.table.shape[1]
# Метод calculate, который выполняет итерации симплекс-метода до достижения оптимального решения
# или обнаружения отсутствия решения.
def calculate(self, result):
# Цикл, выполняющийся до тех пор, пока не будет достигнут критерий окончания
# (проверяется методом is_it_end()).
while not self.is_it_end():
main_col = self.find_main_col()
main_row = self.find_main_row(main_col)
# Обновление списка базисных переменных.
self.basis[main_row] = main_col
# Инициализация новой матрицы нулями той же размерности, что и self.table.
new_table = np.zeros((self.m, self.n))
# Заполнение строки main_row новой матрицы значениями,
# полученными делением соответствующих элементов из исходной матрицы.
for j in range(self.n):
new_table[main_row, j] = self.table[main_row, j] / self.table[main_row, main_col]
# Заполнение остальных строк новой матрицы путем вычитания соответствующих элементов исходной матрицы.
for i in range(self.m):
if i == main_row:
continue
for j in range(self.n):
new_table[i, j] = self.table[i, j] - self.table[i, main_col] * new_table[main_row, j]
# Обновление исходной матрицы.
self.table = new_table
# Заполнение массива result значениями переменных в соответствии с текущим базисом.
for i in range(len(result)):
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
# Возвращение итоговой матрицы после завершения симплекс-метода.
return self.table
# Метод проверяет, выполнено ли условие завершения симплекс-метода.
def is_it_end(self):
# sВозвращает True, если все элементы последней строки матрицы больше
# или равны нулю (условие оптимальности).
return np.all(self.table[self.m - 1, 1:] >= 0)
# Метод нахождения ведущего столбца методом find_main_col().
def find_main_col(self):
main_col = 1
for j in range(2, self.n):
if self.table[self.m - 1, j] < self.table[self.m - 1, main_col]:
main_col = j
return main_col
# Метод для нахождения ведущий строки. Возвращает индекс найденной ведущей строки.
def find_main_row(self, main_col):
# Переменная для отслеживания индекса ведущей строки
main_row = 0
for i in range(self.m - 1):
if self.table[i, main_col] > 0:
main_row = i
break
# Поиск строки с минимальным отношением элемента в столбце 0 к элементу в заданном столбце
# Отношение используется для выбора оптимальной строки для ведущей.
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]):
main_row = i
return main_row

24
main.py Normal file
View File

@ -0,0 +1,24 @@
import numpy as np
import tabulate as tb
from Simplex import Simplex
X_COUNT = 2 # Задача содержит две переменные: x1 и x2.
table = np.array([[18, 1, 3],
[16, 2, 1],
[5, 0, 1],
[21, 3, 0],
[0, -2, -3]])
# Инициализация массива result нулями для хранения решения (значений переменных).
result = np.zeros(X_COUNT)
S = Simplex(table)
# Вызов метода calculate объекта S для решения задачи.
table_result = S.calculate(result)
print("Результирующая симплексная таблица:")
print(tb.tabulate(table_result))
print("\nРезультат:")
print(f"X[max] = {result}")
print(f"F[max] = {table_result[-1][0]:.2f}")