線性規劃及演算法的應用案例

2022-09-06 23:51:05 字數 1102 閱讀 5607

例2:某校高二(1)班舉行元旦文藝晚會,布置會場要製作「中國結」,班長購買了甲、乙兩種顏色不同的彩繩,把它們截成a、b、c三種規格.甲種彩繩每根8元,乙種彩繩每根6元,已知每根彩繩可同時截得三種規格彩繩的根數如下表所示:

今需要a、b、c三種規格的彩繩各15、18、27根,問各截這兩種彩繩多少根,可得所需三種規格彩繩且花費最少? 分析:將已知資料列成下表

解:設需購買甲種彩繩x根、乙種彩繩y根,共花費z元;

z=8x+6y

在用**法求解的過程中,學生發現:

直線l最先經過可行域內的點a(3.6,7.8)並不是最優解,學生馬上想到最優解可能是(4,8),引導學生計算花費,花費為80元,有沒有更優的選擇?

進一步激發學生興趣:可能是(3,9)嗎? 此時花費為78元,可能是(2,10)嗎?此時花費為76元,可能是,如何尋找最優解?

滿足題意的點是可行域內的整點,首先要找整點,引導學生採用打網格或利用座標紙的方法;根據線性規劃知識,平移直線l,最先經過的整點座標是整數最優解.

由網格法可得:當x=3,y=9時,zmin=78.

答:班長應購買3根甲種彩繩、9根乙種彩繩,可使花費最少!

韓信是秦末漢初的著名軍事家. 據說有一次漢高祖劉邦在衛士的簇擁下來到練兵場,劉邦問韓信有什麼辦法,不要逐個報數,就能知道場上士兵的人數.

韓信先令士兵排成了3列縱隊進行操練,結果有2人多餘;接著他立刻下令將隊形改為5列縱隊,這一改又多出3人;隨後他又下令改為7列縱隊,這一次又剩下2人無法成整行. 由此得出共有士兵2333人. 如何用現在的演算法思想分析這一過程?

《孫子算經》中給出了它的具體解法,其步驟是:選定57 的倍數,被3除餘1,即70;選定37 的乙個倍數,被5除餘1,即21;選定35 的乙個倍數,被7除餘1,即15. 然後按下式計算702213152105mp,式中105為3,5,7的最小公倍數,p為

適當的整數,使得0105m ,這裡取2p . 求解「孫子問題」的一種普通演算法:

第一步:2m .

第二步:若m除以3餘2,則執行第三步;否則1mm ,執行第二步.

第三步:若m除以5餘3,則執行第四步;否則1mm ,執行第二步.

第四步:若m除以7餘2,則執行第五步;否則1mm ,執行第二步.

第五步:輸出m.

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