dfp.rar_C 优化设计_dfp_优化设计_机械优化设计

#include <iostream.h> #include <math.h> const int dim=2; //求解函数值： double f(double t,double x[],double a[],int y){ double z; z=4*((x[0]+t*a[0])-5)*((x[0]+t*a[0])-5)+((x[1]+t*a[1])-6)*((x[1]+t*a[1])-6); return z; } //求解梯度： double f_1(double array[],int k){ double m; m=8*(array[0]-5); return m; } double f_2(double array[],int k){ double m; m=2*(array[1]-6); return m; } //求步长和极值点： double r(double x[],double a[],int y){ double a1,a2,a3,h,h0,y1,y2,y3,m_num3,m_num4,m_middle,m_h; double x_x[dim],x_a[dim]; for (int i=0;i<dim;i++){ x_x[i]=x[i]; x_a[i]=a[i]; } // float f(float t,float x[],float a[],int y); a1=0; y1=f(a1,x_x,x_a,2); h0=1; h=h0; a2=h; y2=f(a2,x_x,x_a,2); if(y2>y1){ h=(-h); a3=a1;y3=y1; a1=a2;y1=y2; a2=a3;y2=y3; a3=a2+h; y3=f(a3,x_x,x_a,2); while(y3<y2){ h=2*h; a1=a2;y1=y2; a2=a3;y2=y3; a3=a2+h; y3=f(a3,x_x,x_a,2); } if(a1<a3){ m_num3=a1;m_num4=a3; } else{ m_num3=a3;m_num4=a1; } } if(y1>=y2){ a3=a2+h; y3=f(a3,x_x,x_a,2); while(y3<y2){ h=2*h; a1=a2;y1=y2; a2=a3;y2=y3; a3=a2+h;y3=f(a3,x_x,x_a,2); } m_num3=a1,m_num4=a3; m_middle=a2;m_h=h; } //求极值点： double a_0,a_1,a_2,a_m,b,y_1,y_2,y_0,c,d; if(m_num3<m_num4){ a_0=m_num3;b=m_num4; } else{ a_0=m_num4;b=m_num3; } c=0.618; d=0.000001; a_1=b-c*(b-a_0); y_1=f(a_1,x_x,x_a,2); a_2=a_0+c*(b-a_0); y_2=f(a_2,x_x,x_a,2); if(y_1>=y_2){ a_0=a_1,a_1=a_2,y_1=y_2; a_2=a_0+c*(b-a_0),y_2=f(a_2,x_x,x_a,2); } else{ b=a_2,a_2=a_1,y_2=y_1; a_1=b-c*(b-a_0),y_1=f(a_1,x_x,x_a,2); } while(fabs((b-a_0)/b)>=d){ if(y_1>=y_2){ a_0=a_1;a_1=a_2;y_1=y_2; a_2=a_0+c*(b-a_0);y_2=f(a_2,x_x,x_a,2); } else{ b=a_2,a_2=a_1,y_2=y_1; a_1=b-c*(b-a_0),y1=f(a_1,x_x,x_a,2); } } a_m=(a_0+b)/2; double m_num6=a_m; y_0=f(a_m,x_x,x_a,2); double m_num7=y_0; return a_m; } //主函数： void main(){ double x[dim][dim],h[dim][dim],d[dim],f_dh[dim],b[dim],f_de[dim],e; double g[2],x_x[2],h_h[dim][dim],h_1[dim][dim],h_2[dim][dim],hg[dim], hg_2[dim][dim],gh[2],ghg; int k=0; for(int i=0;i<dim;i++){ for(int j=0;j<dim;j++){ if(i==j) h[i][j]=1; else h[i][j]=0; } } cout<<"请输入初始点"<<endl; cin>>x[0][0]>>x[0][1]; cout<<"请输入精度："<<endl; cin>>e; double f_1(double array[],int k); double f_2(double array[],int k); f_dh[0]=f_1(x[0],dim); f_dh[1]=f_2(x[0],dim); if(sqrt(f_dh[0]*f_dh[0]+f_dh[1]*f_dh[1])<e){ cout<<"极值点为："<<x[1][0]<<" "<<x[1][1]<<endl; cout<<"极值为："<<f(0,x[0],h[0],2)<<endl; } else{ d[0]=h[0][0]*f_dh[0]+h[0][1]*f_dh[1]; d[1]=h[1][0]*f_dh[0]+h[1][1]*f_dh[1]; double r(double x[],double a[],int y); b[0]=r(x[0],d,dim); x[1][0]=x[0][0]+b[0]*d[0]; x[1][1]=x[0][1]+b[0]*d[1]; f_de[0]=f_1(x[1],dim); f_de[1]=f_2(x[1],dim); while(sqrt(f_de[0]*f_de[0]+f_de[1]*f_de[1])>e){ if(k<(dim-1)){ g[0]=f_de[0]-f_dh[0]; g[1]=f_de[1]-f_dh[1]; x_x[0]=x[1][0]-x[0][0]; x_x[1]=x[1][1]-x[0][1]; h_1[0][0]=x_x[0]*x_x[0]/(x_x[0]*g[0]+x_x[1]*g[1]); h_1[0][1]=x_x[0]*x_x[1]/(x_x[0]*g[0]+x_x[1]*g[1]); h_1[1][0]=x_x[1]*x_x[0]/(x_x[0]*g[0]+x_x[1]*g[1]); h_1[1][1]=x_x[1]*x_x[1]/(x_x[0]*g[0]+x_x[1]*g[1]); hg[0]=h[0][0]*g[0]+h[0][1]*g[1]; hg[1]=h[1][0]*g[0]+h[1][1]*g[1]; hg_2[0][0]=hg[0]*g[0]; hg_2[0][1]=hg[0]*g[1]; hg_2[1][0]=hg[1]*g[0]; hg_2[1][1]=hg[1]*g[1]; h_2[0][0]=hg_2[0][0]*h[0][0]+hg_2[0][1]*h[0][1]; h_2[0][1]=hg_2[0][0]*h[1][0]+hg_2[0][1]*h[1][1]; h_2[1][0]=hg_2[1][0]*h[0][0]+hg_2[1][1]*h[0][1]; h_2[1][1]=hg_2[1][1]*h[0][1]+hg_2[1][1]*h[1][1]; gh[0]=g[0]*h[0][0]+g[1]*h[1][0]; gh[1]=g[0]*h[0][1]+g[1]*h[1][1]; ghg=gh[0]*g[0]+gh[1]*g[1]; h_2[0][0]=h_2[0][0]/ghg; h_2[0][1]=h_2[0][1]/ghg; h_2[1][0]=h_2[1][0]/ghg; h_2[1][1]=h_2[1][1]/ghg; for(i=0;i<dim;i++){ for(int j=0;j<dim;j++){ h_h[i][j]=h[i][j]+h_1[i][j]-h_2[i][j]; } k=k+1; } for(i=0;i<dim;i++){ for(int j=0;j<dim;j++){ h[i][j]=h_h[i][j]; } } x[0][0]=x[1][0]; x[0][1]=x[1][1]; f_dh[0]=f_1(x[0],dim); f_dh[1]=f_2(x[0],dim); d[0]=-(h[0][0]*f_dh[0]+h[0][1]*f_dh[1]); d[1]=-(h[1][0]*f_dh[0]+h[1][1]*f_dh[1]); b[0]=r(x[0],d,dim); x[1][0]=x[0][0]+b[0]*d[0]; x[1][1]=x[0][1]+b[0]*d[1]; f_de[0]=f_1(x[1],dim); f_de[1]=f_2(x[1],dim); } else{ x[0][0]=x[1][0]; x[0][1]=x[1][1]; for(i=0;i<dim;i++){ for(int j=0;j<dim;j++){ if(i==j) h[i][j]=1; else h[i][j]=0; } } k=0; f_dh[0]=f_1(x[0],dim); f_dh[1]=f_2(x[0],dim); d[0]=h[0][0]*f_dh[0]+h[0][1]*f_dh[1]; d[1]=h[1][0]*f_dh[0]+h[1][1]*f_dh[1]; b[0]=r(x[0],d,dim); x[1][0]=x[0][0]+b[0]*d[0]; x[1][1]=x[0][1]+b[0]*d[1]; f_de[0]=f_1(x[1],dim); f_de[1]=f_2(x[1],dim); } } cout<<"极值点为："<<x[1][0]<<" "<<x[1][1]<<endl; cout<<"极值为："<<f(b[0],x[0],d,2)<<endl; } }