舞伴问题数据结构,c语言

舞伴问题，又称为约瑟夫环问题，是一道经典的问题。在舞会上，男女同学各自排成一列，男生和女生两列人数可能不同。在舞会上，男生和女生要轮流跳舞，每次一个男生和一个女生跳舞，假设男生先发出邀请，女生随后决定是否接受邀请。当一男一女配成一对跳舞时，他们就离开队列去跳舞。当跳完之后，男生重新排队等待下一轮的邀请，女生则仍留在原地等待邀请。如此往复进行，直到所有男生和女生都跳过舞为止。

在这个问题中，我们需要设计一种数据结构来解决舞伴问题。一种简单的实现方式是使用循环链表。我们可以将男生和女生分别存储在两个循环链表中，每次找到男生链表中的第一个男生，然后向女生链表中寻找第一个未匹配的女生。如果找到了，则将这对男女从各自的链表中删除，并将他们加入到一个新的链表中。如果没有找到未匹配的女生，则将这个男生移到男生链表的末尾。

以下是使用C语言实现舞伴问题数据结构的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 定义节点结构体
typedef struct Node {
    int value;
    struct Node *next;
} Node;

// 定义链表结构体
typedef struct List {
    Node *head;
    Node *tail;
    int size;
} List;

// 初始化链表
void initList(List *list) {
    list->head = NULL;
    list->tail = NULL;
    list->size = 0;
}

// 添加节点
void addNode(List *list, int value) {
    Node *node = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    node->value = value;
    node->next = NULL;

    if (list->head == NULL) {
        list->head = node;
        list->tail = node;
    } else {
        list->tail->next = node;
        list->tail = node;
    }

    list->size++;
}

// 删除节点
void removeNode(List *list, Node *node) {
    if (node == list->head) {
        list->head = node->next;
    } else {
        Node *prev = list->head;
        while (prev->next != node) {
            prev = prev->next;
        }
        prev->next = node->next;
    }

    if (node == list->tail) {
        list->tail = prev;
    }

    free(node);
    list->size--;
}

// 舞伴问题求解
void solveDancingProblem(int m, int n) {
    List maleList, femaleList, matchList;
    initList(&maleList);
    initList(&femaleList);
    initList(&matchList);

    // 初始化男女链表
    for (int i = 1; i <= m; i++) {
        addNode(&maleList, i);
    }
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        addNode(&femaleList, i);
    }

    // 模拟舞伴匹配过程
    while (maleList.size > 0 && femaleList.size > 0) {
        Node *maleNode = maleList.head;
        Node *femaleNode = femaleList.head;

        // 找到第一个未匹配的女生
        while (femaleNode != NULL && femaleNode->value % maleNode->value != 0) {
            femaleNode = femaleNode->next;
        }

        if (femaleNode != NULL) {
            // 匹配成功，将这对男女加入到matchList中
            addNode(&matchList, maleNode->value);
            addNode(&matchList, femaleNode->value);

            // 从maleList和femaleList中删除已匹配的节点
            removeNode(&maleList, maleNode);
            removeNode(&femaleList, femaleNode);
        } else {
            // 将第一个男生移到maleList末尾
            removeNode(&maleList, maleNode);
            addNode(&maleList, maleNode->value);
        }
    }

    // 输出匹配结果
    printf("Matched pairs: ");
    Node *node = matchList.head;
    while (node != NULL) {
        printf("(%d,%d) ", node->value, node->next->value);
        node = node->next->next;
    }
}

int main() {
    solveDancingProblem(5, 7);
    return 0;
}