c++利用循环链表解决约瑟夫问题
时间: 2023-09-13 16:00:59 浏览: 230
约瑟夫问题是一个经典的数学问题,其描述是:有n个人围成一圈,从某个人开始报数,每报到m的人出列,直到最后剩下一个人为止。这个问题可以使用循环链表来解决。
首先,我们可以创建一个循环链表,其中每个节点表示一个人,节点之间通过next指针相连接,形成一个环。链表的长度为n,即有n个人。
然后,我们定义一个指针current,初始指向链表的头节点。开始报数后,每报到m的人,我们就将current指向该节点的下一个节点,即将该节点从链表中删除。重复这个过程,直到只剩下一个节点为止。
为了实现这个过程,我们可以使用一个while循环,判断链表是否只剩下一个节点。在循环中,我们首先找到需要删除的节点,即找到current指向的节点的前一个节点。然后,我们将该节点的next指针指向需要删除节点的下一个节点,即将需要删除的节点从链表中删除。
最后,当循环结束后,链表中只剩下一个节点,即为问题的解。我们可以输出该节点对应的人的信息,即为最后剩下的人。
总的来说,利用循环链表解决约瑟夫问题的关键是使用一个指针current来标记当前节点,并通过修改节点的next指针来删除节点。这样,我们可以模拟人们报数的过程,直到最后剩下一个人。
相关问题
循环链表解决约瑟夫问题c++
以下是使用循环链表解决约瑟夫问题的 C++ 代码示例,其中n表示总人数,m表示要出圈的数字,last表示最后一个剩下的人的编号:
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
struct Node {
int val;
Node* next;
Node(int x) : val(x), next(NULL) {}
};
int josephus(int n, int m) {
// 初始化循环链表
Node* head = new Node(1);
Node* cur = head;
for (int i = 2; i <= n; i++) {
Node* node = new Node(i);
cur->next = node;
cur = node;
}
cur->next = head;
// 开始遍历链表
cur = head;
while (cur->next != cur) {
// 找到第m个结点
for (int i = 1; i < m; i++) {
cur = cur->next;
}
// 删除第m个结点
Node* temp = cur->next;
cur->next = temp->next;
delete temp;
cur = cur->next;
}
int last = cur->val;
delete cur;
return last;
}
int main() {
int n = 7, m = 3;
int last = josephus(n, m);
cout << "最后一个剩下的人的编号为:" << last << endl;
return 0;
}
```
在上述代码中,我们首先创建了一个含有n个结点的循环链表,然后从链表的头部开始遍历,每次遍历m个结点,将第m个结点从链表中删除,直到链表中只剩下一个结点为止。最后返回最后一个剩下的人的编号。需要注意的是,删除结点时需要释放其内存空间。
解决用c++代码使用链表解决约瑟夫问题设计思路
好的,约瑟夫问题是一个经典的数学问题,可以通过使用链表来解决。下面是一个使用C++代码实现约瑟夫问题的设计思路:
1. 定义一个单向链表的结构体,包含两个成员变量:一个数据域和一个指向下一个节点的指针域。
```c++
struct Node {
int data;
Node* next;
};
```
2. 编写一个函数,用于创建一个含有n个节点的链表。在创建链表时,需要考虑每个节点的数据和下一个节点的指针。
```c++
Node* createList(int n) {
Node* head = new Node();
Node* p = head;
for (int i = 1; i <= n; ++i) {
Node* node = new Node();
node->data = i;
p->next = node;
p = p->next;
}
p->next = head->next;
return head->next;
}
```
3. 编写一个函数,用于删除链表中的第m个节点。在删除节点时,需要修改前一个节点的指针,使其指向下一个节点。
```c++
Node* removeNode(Node* head, int m) {
Node* p = head;
while (p->next != p) {
for (int i = 1; i < m; ++i) {
p = p->next;
}
Node* temp = p->next;
p->next = temp->next;
delete temp;
p = p->next;
}
return p;
}
```
4. 在主函数中,调用上述函数,完成约瑟夫问题的求解。具体来说,我们可以先创建一个含有n个节点的链表,然后在循环中不断删除第m个节点,直到链表中只剩下一个节点为止。
```c++
int main() {
int n = 10;
int m = 3;
Node* head = createList(n);
Node* result = removeNode(head, m);
cout << "The last one is: " << result->data << endl;
return 0;
}
```
这就是使用C++代码解决约瑟夫问题的基本思路。需要注意的是,在实际编写中,还需要考虑输入的合法性、内存的释放等问题。
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