约瑟夫问题:N个人围成一圈,从第一个开始报数,第M个将被杀掉,最后剩下一个,其余人都将被杀掉。求:最后一个人是第几个人。具体的程序功能
时间: 2024-10-25 12:08:12 浏览: 70
约瑟夫问题是一个经典的算法问题,也称为“杀人游戏”。给定一个整数圈里的人数 N 和一个起始报数点 M,问题是找到当按照顺序报数并删除每达到 M 的人时,最后一个存活下来的人的位置。
解决这个问题的关键在于找到循环的周期。由于 N 和 M 的关系,可以发现每隔 K = (N-1) mod M 个人,报数会回到起点。所以,最后剩下的人将是初始位置 + K 的最小正整数倍除以 N 后的余数。
以下是这个问题的一个基本的 Python 程序实现:
```python
def josephus(n, m):
if n < 2 or m == 1:
return "Invalid input"
# 计算周期 K
k = (n - 1) % m
# 返回最后剩下的那个人的索引
return (m - 1) % n + 1
# 示例
print(josephus(6, 3)) # 输出: 4,因为第4个人会在报到3的时候幸存下来
```
这个函数首先检查输入的有效性,然后计算出周期 K 并返回最后留下的那个人的索引。
相关问题
约瑟夫问题:N个人围成一圈,从第一个开始报数,第M个将被杀掉,最后剩下一个,其余人都将被杀掉。求:最后一个人是第几个人。链式结构java
约瑟夫环问题是一个经典的动态规划问题,尤其适用于描述这种循环报数的情境。在Java中,我们可以使用数组或链表来模拟这个问题,并通过迭代的方式来找出结果。
以下是使用链表结构解决约瑟夫问题的一个基本步骤:
1. 初始化:创建一个单向链表,代表N个人,每个人都关联着一个数值(通常是它们在列表中的位置+1)。
2. 报数:从头节点开始,每次轮到的人删除自己并跳过M-1个人,直到只剩下一个为止。这个过程可以使用while循环,条件是链表的长度大于1。
```java
public class Node {
int value;
Node next;
public Node(int value) {
this.value = value;
this.next = null;
}
}
public int josephus(Node head, int m) {
if (head == null || m <= 0) {
return -1; // 错误输入处理
}
Node last = head;
for (int i = 2; ; i++) { // 跳过了第一个(head)和m-1个
last = last.next;
if (last == null || (i % m) == 1) {
break; // 当last为空或者轮到1的时候跳出循环
}
}
return last.value; // 返回最后一个幸存者的位置
}
```
约瑟夫问题是个有名的问题:n个人围成一圈,从第一个开始报数,第m个将被杀掉,最后剩
约瑟夫问题是一个古老且著名的问题,它描述了n个人围成一圈,从第一个人开始报数,每次报到第m个人,这个人将被杀掉,直到最后只剩下一个人。
这个问题可以通过模拟来解答。首先,我们创建一个包含n个人的循环链表,每个节点表示一个人。然后,我们从第一个人开始,按顺序数m个人,直到找到第m个人。然后,我们将这个人从链表中移除,再次从移除的下一个人开始,继续数m个人,一直重复这个过程,直到链表中只剩下一个人。
为了更好地理解,我们可以用一个具体的例子来说明。假设有5个人(编号为1,2,3,4,5)围成一圈,从第一个人开始报数,第3个人将被杀掉。
首先,我们从第一个人开始,数1,2,3,第3个人是编号为3的人,将其移除。现在剩下4个人:1,2,4,5。接下来,我们从编号为4的人开始,数1,2,3,第3个人是编号为2的人,将其移除。现在剩下3个人:1,4,5。我们继续从编号为4的人开始,数1,2,3,第3个人是编号为5的人,将其移除。现在剩下2个人:1,4。我们再次从编号为1的人开始,数1,2,3,第3个人是编号为1的人,将其移除。最后,只剩下编号为4的人,他是幸存者。
总结来说,约瑟夫问题是一个经典的数学问题,可以通过模拟来解答。每次从围成一圈的人中按顺序数m个人,将第m个人移除,最后只剩下一个人。这个问题具有一定的实际意义,也可以帮助我们理解和运用数学模型。
阅读全文