机械优化设计-惩罚函数法

#include#include #define m 4float r=0.01;float f(float x);void mjtf(int n,float x0,float h,float s,float a,float b);void mhjfgf(int n,float a,float b,float flag,float x);void mpowell(int n,float x0,float h,float flag1,float flag2,float a,float b,float x);void mndcfhs(int n,float h,float x0,float flag1,float flag2,float flag3,float a,float b,float x);float f(float x) float result; result=(0.713+0.0085*x2*x2*x2-x2*x2/30000) +1/(x0-19) +1/(23-x0) +1/(x1-9.5) +1/(12.7-x1) +1/(x2-50) +1/(60-x2) +1/(x0*x1-37.1134) +1/(-x0*x1+927.835); return result; /*搜索区间子程序*/void mjtf(int n,float x0,float h,float s,float a,float b) a0=9,b0=23; a1=1,b1=50; a2=10,b2=100; a3=1,b3=10; /*多维黄金分割法子程序*/void mhjfgf(int n,float a,float b,float flag,float x) int i; float x1m,x2m,f1,f2,sum; for(i=0;in;i+) /*计算初始两点*/ x1i=bi-(float)0.618*(bi-ai); f1=f(x1); for(i=0;in;i+) x2i=ai+(float)0.618*(bi-ai); f2=f(x2); do if(f1=f2) /*判断消去区间*/ 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); else 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); sum=0; for(i=0;iflag); for(i=0;in;i+) xi=(float)0.5*(bi+ai); /*已达到，输出极小点*/ /*鲍威尔法子程序*/void mpowell(int n,float x0,float h,float flag1,float flag2,float a,float b,float x) int i,j,k,r; float x1m,x11m,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=0; while(1) for(i=0;in;i+) x1i=x0i; x11i=x1i; for(i=0;in;i+) mjtf(n,x1,h,si,a,b); mhjfgf(n,a,b,flag1,x1); fni=f(x11)-f(x1); /*计算函数下降值*/ x11i=x1i; 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*/ if(f1=f2) /*判断将终点还是将映射点赋给下一轮始点*/ 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; else sum=0; /*i计算一轮中终点与始点的距离*/ for(i=0;in;i+) sum+=(x2i-x0i)*(x2i-x0i); for(i=0;in;i+) /*将映射点赋给下轮始点*/ x0i=x2i; else for(i=r;in-1;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+) /*生成新方向放最后*/ sn-1i=x1i-x0i; mjtf(n,x1,h,sn-1,a,b); /*按新方向搜索一次*/ mhjfgf(n,a,b,flag1,x1); sum=0; for(i=0;in;i+) /*计算一轮终点与始点的距离*/ sum+=(x1i-x0i)*(x1i-x0i); for(i=0;in;i+) /*将终点赋于下一轮始点*/ x0i=x1i; if(sqrt(sum)=flag2) break; else k+=1; for(i=0;in;i+) /*输出极小值点*/ xi=x1i; /*内点惩罚函数子程序*/void mndcfhs(int n,float h,float x0,float flag1,float flag2,float flag3,float a,float b,float x) int i,j,k; float x1m,sum; k=1; do mpowell(n,x0,h,flag1,flag2,a,b,x); sum=0; /*计算一轮中终点与始点的距离*/ for(i=0;in;i+) sum+=(xi-x0i)*(xi-x0i); if(sqrt(sum)=flag2) break; else r=r*flag3; k+=1; for(i=0;in;i+) x0i=xi; while(1); /*鲍威尔法主程序*/ void main() int i,n; float h,flag1,flag2,flag3,x0m,am,bm,xm; printf(n请输入维数:n); scanf(%d,&n); for(i=0;in;i+) printf(nx0%d=,i); scanf(%f,&x0i); printf(n请输入初始步长：:n); scanf(%f,&h); printf(n请输入黄金分割法迭代精度flag1:n); scanf(%f,&flag1); printf(n请输入鲍威尔法迭代精度fla