MATLAB表上作业法解决运输问题
生活随笔
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MATLAB表上作业法解决运输问题
小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
算例:
產(chǎn)銷平衡算例:
計算結(jié)果:
產(chǎn)大于銷算例:
計算結(jié)果:
銷大于產(chǎn)算例:
計算結(jié)果:
代碼如下:
%表上作業(yè)法求解運輸問題 %要求每個產(chǎn)地和每個銷地之間都可達(即運價不可以存在inf)function [x,sigma]=Transport(N,out,in) %N:運價表 out:每個產(chǎn)地產(chǎn)量(按行輸入) in:每個銷地銷量(按行輸入) %x:最優(yōu)運輸方案sum_out=sum(out); sum_in=sum(in);if sum_out>sum_in %產(chǎn)大于銷的情況,轉(zhuǎn)換為產(chǎn)銷平衡問題[old_row,old_col]=size(N);new=zeros(old_row,1);N=[N,new];in=[in,sum_out-sum_in];disp("該問題產(chǎn)大于銷,方案最后一列為虛擬銷地") elseif sum_in>sum_out %銷大于產(chǎn)的情況,轉(zhuǎn)換為產(chǎn)銷平衡問題[old_row1,old_col1]=size(N);new1=zeros(1,old_col1);N=[N;new1];out=[out,sum_in-sum_out];disp("該問題銷大于產(chǎn),方案最后一行為虛擬產(chǎn)地") elsedisp("該問題為產(chǎn)銷平衡問題") end[row,col]=size(N); sigma=zeros(row,col);%定義檢驗數(shù)表 x=-ones(row,col);%定義初始運輸表 ui=zeros(row,1);%定義ui vj=zeros(1,col);%定義vj out1=out; %求初始方案的運算過程的產(chǎn)量out1 in1=in; %求初始方案的運算過程的銷量in1%求初始方案(西北角法) for i=1:rowfor j=1:colif out1(i)==0out1(i)=-1;%若該產(chǎn)地產(chǎn)量為0,則置為-1,即劃掉該行endif in1(j)==0in1(j)=-1; %若該銷地銷量為0,則置為-1,即劃掉該列endif out1(i)>0&&in1(j)>0if out1(i)>in1(j) x(i,j)=in1(j); %若產(chǎn)量大于銷量,則該銷地銷量填入方案out1(i)=out1(i)-x(i,j); %該產(chǎn)地剩余的產(chǎn)量in1(j)=in1(j)-x(i,j); %該銷地剩余的銷量else x(i,j)=out1(i); %若銷量大于產(chǎn)量,則直接將產(chǎn)地產(chǎn)量填入方案in1(j)=in1(j)-x(i,j); %該產(chǎn)地剩余的產(chǎn)量out1(i)=out1(i)-x(i,j); %該銷地剩余的銷量break;endendend end%迭代過程 while 1 %求檢驗數(shù)(位勢法) for i=2:row %初始化ui,除了第一個元素為0,其他所有ui元素變?yōu)閕nfui(i)=inf; end for i=1:col %初始化vj,所有vj元素變?yōu)閕nfvj(i)=inf; end while 1 %求ui,vjchecku=find(ui==inf);checkv=find(vj==inf);if isempty(checku)&&isempty(checkv) %當ui,vj都不為inf時,ui和vj計算完成,跳出循環(huán)break;endfor i=1:rowfor j=1:colif x(i,j)~=-1if ui(i)==inf&&vj(j)==inf%若ui,vj全為inf,則先跳過計算continue;elseif vj(j)==infvj(j)=N(i,j)-ui(i);%若vj為inf,ui不為inf,計算vjelseui(i)=N(i,j)-vj(j);%若ui為inf,vj不為inf,計算uiendendend end end for i=1:row %初始化檢驗數(shù)表,所有元素變?yōu)閕nffor j=1:colsigma(i,j)=inf; end end for i=1:row %計算檢驗數(shù)表for j=1:colif x(i,j)==-1sigma(i,j)=N(i,j)-ui(i)-vj(j); endend end%判斷是否得到最優(yōu)方案 if sigma>0 disp("有唯一最優(yōu)方案,最優(yōu)方案為(表中-1表示空格):") % 可將最優(yōu)方案中的-1點變?yōu)?,更美觀,若執(zhí)行此操作,還應刪去計算最小運價過程中的判斷條件 % 當最優(yōu)方案中存在運量為0時,此操作會影響對方案的閱讀 % for i=1:row % for j=1:col % if x(i,j)==-1 % x(i,j)=0; % end % end % endxsum_min=0;for i=1:row %計算最小運價for j=1:colif x(i,j)~=-1sum_min=sum_min+x(i,j)*N(i,j);endendenddisp("最小運價為:")sum_minbreak; elseif sigma>=0disp("最優(yōu)方案不唯一,其中一個為(表中-1表示空格):") % 可將最終結(jié)果中的-1點變?yōu)?,更美觀,若執(zhí)行此操作,還應刪去計算最小運價過程中的判斷條件 % 當最優(yōu)方案中存在運量為0時,此操作會影響對方案的閱讀 % for i=1:row % for j=1:col % if x(i,j)==-1 % x(i,j)=0; % end % end % endxsum_min=0;for i=1:row %計算最小運價for j=1:colif x(i,j)~=-1sum_min=sum_min+x(i,j)*N(i,j);endendend disp("最小運價為:")sum_minbreak; end%閉回路調(diào)整法 visit=x; for i=1:row %初始化訪問表,可以被訪問的點標為0for j=1:colif visit(i,j)~=-1visit(i,j)=0; endend endm=min(sigma(sigma<0));%找到小于零的最小檢驗數(shù)m [r2,c2]=find(sigma==m);%找到m的位置%記錄m的行標和列標,由于可能出現(xiàn)檢驗數(shù)相同的情況,我們?nèi)∑渲械谝粋€ r=r2(1); c=c2(1); r1=r2(1); c1=c2(1); visit(r,c)=2; %標記m已被訪問,記為2 circle=-ones(row+col+1,3); %定義閉回路路徑表 %circle表的結(jié)構(gòu):[行標 列標 運量]%將起點(m點)填入路徑表 circle(1,1)=r1; circle(1,2)=c1; p=2;%找閉回路 while 1 for i=1:row %找第c列中有無未被訪問的點if visit(i,c)==0 %若該點未被訪問,則訪問該點,進行標記并存入路徑表visit(i,c)=1;r=i; %記錄該點行標circle(p,1)=i; circle(p,2)=c;circle(p,3)=x(i,c);p=p+1;break;endendfor j=1:col %找第r行中有無未被訪問的點if visit(r,j)==0 %若該點未被訪問,則訪問該點,進行標記并存入路徑表visit(r,j)=1;c=j; %記錄該點列標circle(p,1)=r;circle(p,2)=j;circle(p,3)=x(r,j);p=p+1;break;endenda=find(visit(r,:)==0);b=find(visit(:,c)==0);a1=find(visit(r,:)==2);b1=find(visit(:,c)==2);if isempty(a)&&isempty(b) %判斷該點所在行和列中有無未被訪問的點if ~isempty(a1)||~isempty(b1) %判斷最后訪問點是否與起始點在同一行或同一列,若是則跳出循環(huán),找到閉回路break;else %若不是,則將該點置為-1(此路不通,下次循環(huán)不走此路),重置訪問表和路徑表,開始下一次循環(huán)visit(r,c)=-1;for i=1:rowfor j=1:colif visit(i,j)==1visit(i,j)=0;endendendr=r1;c=c1;circle=-ones(row+col,3);circle(1,1)=r1;circle(1,2)=c1;p=2;endend end[rows,cols]=size(circle); %定義circle表時我們給了足夠大的維度,而由于閉回路可能無法包括所有點,現(xiàn)在要將多余行刪去 for i=1:rows if circle(i,1)==-1break;end end circle(i:rows,:)=[];%開始找閉回路中的頂點表 add=circle(1,:); circle=[circle;add]; %將起始點填入circle表,形成完整的閉回路 [row1,col1]=size(circle); i=1;%若閉回路中同一行或同一列中有兩個以上的點,則刪去中間點,只留下頂點 while 1 if i==row1-1break; endi=i+1;if (circle(i-1,1)==circle(i+1,1))circle(i,:)=[];row1=row1-1;i=i-1;endif (circle(i-1,2)==circle(i+1,2))circle(i,:)=[];row1=row1-1; i=i-1;end end%由于起始點在閉回路中出現(xiàn)了兩次,因此刪去第二次出現(xiàn)的起始點 k=find(circle(:,3)==-1); circle(k(2),:)=[];[row2,col2]=size(circle);%將頂點中奇數(shù)編號和偶數(shù)編號分開 %頂點表的結(jié)構(gòu):[行標 列標 運量] if mod(row2,2)==0 %若頂點總數(shù)是偶數(shù)single=zeros(row2/2,3); %定義奇數(shù)編號頂點表double=zeros(row2/2,3); %定義偶數(shù)編號頂點表 end if mod(row2,2)==1 %若頂點總數(shù)是奇數(shù)single=zeros(row2/2+0.5,3); %定義奇數(shù)編號頂點表double=zeros(row2/2-0.5,3); %定義偶數(shù)編號頂點表 endj1=1; j2=1; %將閉回路中的點按編號分別存入奇數(shù)頂點表和偶數(shù)頂點表 for i=1:row2if mod(i,2)==1single(j1,:)=circle(i,:);j1=j1+1;endif mod(i,2)==0double(j2,:)=circle(i,:);j2=j2+1;end end%更新運量表 value=double(:,3); [min_x,index]=min(value(value>=0));%找到偶數(shù)頂點的運量最小值及其位置 x(r1,c1)=min_x; %把該運量最小值填入閉回路起始點的運量 x(double(index,1),double(index,2))=-1; %把該偶數(shù)頂點的運量標記為-1 double(index,:)=[]; %將該偶數(shù)頂點從偶數(shù)頂點表中刪去,以免影響后續(xù)計算[row3,col3]=size(single); [row4,col4]=size(double); %將奇數(shù)編號頂點的運量加上min_x for i=2:row3x(single(i,1),single(i,2))=single(i,3)+min_x; end %將偶數(shù)編號頂點的運量減去min_x for i=1:row4x(double(i,1),double(i,2))=double(i,3)-min_x; end end總結(jié)
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