优化设计-惩罚函数法程序(c语言).doc

优化设计-惩罚函数法程序（c语言）#include #include #define m 10 float f(float x,float p);void mjtf(int n,float x0,float h,float s,float a,float b,float p);void mhjfgf(int n,float a,float b,float flag,float x,float p);void mbwef(int n,float x0,float h,float flag,float a,float b,float x,float p);float max(float l)float resu; if(l=0)resu=0; elseresu=l*l; return resu;float f(float x,float p) float result,t1; float t2,t3,t4; t1=(8-x0-x1); result=x0*x0+x1*x1-x0*x1-10*x0-4*x1+60+p*max(t1); return result;float g(float x) float re; re=x0*x0+x1*x1-x0*x1-10*x0-4*x1+60; return re;void mjtf(int n,float x0,float h,float s,float a,float b,float p) int i; float x1m,x2m,x3m,f1,f2,f3; for(i=0;i=f1) /*判断搜索方向*/ /*搜索方向为反向，转身*/ h=(-1)*h; for(i=0;in;i+) x3i=x1i; f3=f1; for(i=0;in;i+) x1i=x2i; f1=f2; for(i=0;in;i+) x2i=x3i; f2=f3; /*搜索方向为正向*/ for(i=0;in;i+) /*计算第三试点*/ x3i=x2i+h*si; f3=f(x3,p); while(f3f2) /*判断是否未完成搜索*/ /*未完成，继续搜索*/ h=2*h; for(i=0;in;i+) x1i=x2i; f1=f2; for(i=0;in;i+) x2i=x3i; f2=f3; for(i=0;in;i+) x3i=x2i+h*si; f3=f(x3,p); /*已完成*/ for(i=0;in;i+) /*输出初始搜索区间*/ if(x1ix3i) ai=x1i; bi=x3i; else ai=x3i; bi=x1i; void mhjfgf(int n,float a,float b,float flag,float x,float p) int i; float x1m,x2m,f1,f2,sum; for(i=0;in;i+) /*计算初始两试点*/ x1i=bi-(float)0.618*(bi-ai); f1=f(x1,p); for(i=0;in;i+) x2i=ai+(float)0.618*(bi-ai); f2=f(x2,p); do if(f1=f2) /*判断消去区间*/ /*消去右*/ for(i=0;in;i+) bi=x2i; for(i=0;in;i+) x2i=x1i; f2=f1; for(i=0;in;i+) x1i=bi-(float)0.618*(bi-ai); f1=f(x1,p); else /*消去左*/ for(i=0;in;i+) ai=x1i; for(i=0;in;i+) x1i=x2i; f1=f2; for(i=0;in;i+) x2i=ai+(float)0.618*(bi-ai); f2=f(x2,p); sum=0; for(i=0;iflag*0.1); /*判断是否未达到精度要求，若未达到则返回继续缩小区间*/ for(i=0;in;i+) xi=(float)0.5*(bi+ai); /*已达到，输出极小点*/void mbwef(int n,float x0,float h,float flag,float a,float b,float x,float p) int i,j,k,r,c; float x1m,x2m,f0,f1,f2,fnm,smm,sum; for(i=0;in;i+) /*方向矩阵初始化*/ for(k=0;kn;k+) if(i=k) sik=1; else sik=0; k=1; c=5; p=0.3; while(1) for(i=0;in;i+) x1i=x0i; for(i=0;in;i+) /*依次按每个方向搜索*/ mjtf(n,x1,h,si,a,b,p); /*调用多维进退法子程序*/ mhjfgf(n,a,b,flag,x1,p); /*调用多维黄金分割法子程序*/ fni=f(x0,p)-f(x1,p); /*计算函数下降值*/ for(i=0;in;i+) /*计算映射点*/ x2i=2*x1i-x0i; for(i=1;in;i+) /*找出函数下降值中的最大值存入fn0*/ if(fn0=f0|(f0-2*f1+f2)*(f0-f1-fn0)*(f0-f1-fn0)=0.5*fn0*(f0-f2)*(f0-f2) /*判断是否需要换方向*/*不需要换*/ sum=0; /*计算一轮中终点与始点的距离*/ for(i=0;in;i+) sum+=(x1i-x0i)*(x1i-x0i); if(f1=f2) /*判断将终点还是将映射点赋给下一轮始点*/ for(i=1;in;i+) /*将终点赋给下一轮始点*/ x0i=x1i; else for(i=1;in;i+) /*将映射点赋给下一轮始点*/ x0i=x2i; else /*需要换*/ for(i=r;in;i+) /*去掉第r+1个方向，其它方向前移*/ for(j=0;jn;j+) sij=si+1j; for(i=0;in;i+) /*生成新方向放在最后*/ sni=x1i-x0i; mjtf(n,x1,h,sn,a,b,p); /*按新方向搜索一次*/ mhjfgf(n,a,b,flag,x1,p); sum=0; /*计算一轮中终点与始点的距离*/ for(i=0;in;i+) sum+=(x1i-x0i)*(x1i-x0i); for(i=0;in;i+) /*将终点赋给下一轮始点*/ x0i=x1i; if(sqrt(sum)=flag) /*判断是否满足精度要求*/ break; else k+=1; p=p*c; for(i=0;in;i+) /*输出极小点坐标*/ xi=x1i;/*主程序*/void main() int i,n; float h,flag,x0m,am,bm,xm,p,l; printf(nn); printf(请输入维数:n); scanf(%d,&n); printf(请输入初始点:); for(i=0;in;i+) printf(nx0%d=,i); scanf(%f,&x0i); printf(n请输入初始步长:n);