n个人围成一圈,顺时针编号。从第1个人开始报数(从1到3报数),凡报到3的人退出圈子,问最后留下的是原来第几号的那位。
时间: 2024-05-29 10:07:55 浏览: 144
这个问题可以使用约瑟夫环(Josephus Problem)的思想来解决。假设共有n个人,从第一个人开始报数,每报到3的人出圈,我们可以依次推导出每轮出圈的人的编号:
第一轮:3, 6, 9, ..., 3k
第二轮:2, 5, 8, ..., 3k-1
第三轮:1, 4, 7, ..., 3k-1)+3) % n;
其中f(n)表示在n个人围成一圈,每报到3的人出圈的情况下最后留下的人的编号。
因此,在这个问题中,最后留下来的是原来第f(n)+1号的那位。
相关问题
编号为1…n的n个小朋友玩游戏,他们按编号顺时针围成一圈,从第一个人开始按逆时针次序报数,报到第m个人出列;然后再从下个人开始按顺时针次序报数,报到第k个人出列;再从下一个人开始按逆时针次序报数,报到
### 回答1:
这段字符串是一个故事,讲的是一个人编号为1...n的n个小朋友玩游戏,他们按编号顺时针围成一圈,从第一个人开始按逆时针顺序报数,报到第m个人出列;然后从下一个人开始按顺时针顺序报数,报到第k个人出列;再从下一个人开始按逆时针顺序报数,报到第k个人出列;以此类推,报到最后只剩下一个人为止。
### 回答2:
这道题需要用到一个经典的算法——约瑟夫问题。在这个问题中,编号为1…n的n个小朋友围成一个圈,从第一个小朋友开始报数,每次报到第m个小朋友出圈,然后从下一个小朋友开始重新报数,直到最后只剩下一个小朋友。这个问题的解法想必大家都知道,可以用链表模拟或者数学公式推导得出,这里不再赘述。
按照这个思路,我们可以分别模拟出三轮游戏过程。首先,从第一个小朋友开始按逆时针次序报数,报到第m个小朋友出列;接着,从下一个小朋友(也就是上一轮出列小朋友的下一个)开始按顺时针次序报数,报到第k个小朋友出列;最后,从下一个小朋友开始按逆时针次序报数,报到第m个小朋友出列。不断重复这个过程,直到只剩下一个小朋友。
具体实现方案:
1. 用一个数组存储小朋友的编号,按顺序排列;
2. 用一个变量start记录当前游戏开始位置,初始值为1;
3. 每轮游戏结束后更新start的值,即为上一轮出列小朋友的下一个;
4. 每次计算出列小朋友的位置,从数组中删除该元素。可以用队列实现删除的操作,也可以直接将该位置的值覆盖为一个标记值,表示该位置已经删除;
5. 重复以上步骤,直到只剩下一个元素为止。
需要注意的是,由于小朋友的编号是从1开始的,所以在计算出队列中要删除的元素时,需要将计数器的初始值设为1,而不是0。另外,数组下标从0开始计算,所以在删除元素时需要将其下标减1。具体实现细节可根据实际需要进行调整。
### 回答3:
这道题其实是经典的约瑟夫环问题。我们可以分步来解决这个问题:
1. 问题转化
首先,我们可以将编号从 0 开始,那么问题变为了:编号为 0 ~ n-1 的 n 个小朋友围成一圈玩游戏,从第一个人开始按逆时针次序报数,报到第 m 个人出列,然后再从下一个人开始按顺时针次序报数,报到第 k 个人出列,然后再从下一个人开始按逆时针次序报数,…… 直到剩下最后一个小朋友。
2. 找出规律
我们可以从简单的情况开始分析,比如 n = 1 或者 m = k = 1。当 n = 1 时,只有一个小朋友,直接出列。当 m = k = 1 时,每轮第一个小朋友出列,最后剩下的是最后一个小朋友。
接下来考虑一般情况,假设我们已经求出了 n-1 个小朋友时的解法,如何求 n 个小朋友的解法呢?
我们设 f(n, m, k) 表示编号为 0 ~ n-1 的 n 个小朋友按照题目要求进行游戏后最后剩下的小朋友编号,因为编号是从 0 开始的,所以最后输出结果要加上 1。
在第一轮游戏中,第一个出列的小朋友编号是 (m-1) mod n,那么第二轮游戏中从哪个小朋友开始呢?因为第一轮游戏中已经有一个小朋友出列,所以剩下的小朋友的编号变为 0 ~ n-2。我们希望第二轮游戏中的第一个小朋友编号仍然是 m,那么必须从第一个小朋友的下一个小朋友开始报数,也就是 (m-1+1) mod (n-1) = m mod (n-1)。同理,第三轮游戏中从哪个小朋友开始报数呢?因为第二轮游戏中已经有一个小朋友出列,所以剩下的小朋友的编号变为 0 ~ n-3。我们希望第三轮游戏中的第一个小朋友编号仍然是 k,那么必须从第一个小朋友的下 k-1 个小朋友开始报数,也就是 (m mod (n-1) + k-1) mod (n-2)。以此类推,直到只剩下最后一个小朋友,它的编号就是 f(n, m, k)。
3. 编写代码
我们可以用递归的方式实现这个问题:
int josephus(int n, int m, int k) {
// 递归结束条件
if (n == 1) return 0;
// 按规律计算出最后一个小朋友的编号
return (josephus(n - 1, m, k) + m % n + k - 1) % n;
}
最后,我们可以调用这个函数来求解问题:
int n = 10; // 小朋友的数量
int m = 3; // 第一轮游戏报数的间隔
int k = 4; // 第三轮游戏报数的间隔
int winner = josephus(n, m, k) + 1; // 加上 1 得到最后的获胜者编号
cout << "winner is " << winner << endl;
这样就可以得到最后的获胜者编号了。
编号为1…n的n个小朋友玩游戏,他们按编号顺时针围成一圈,按顺时针次序报数,从第1个人报到第m个人出列;然后再从下个人开始报到第m+1个人出列;再从下一个人开始报到第m+2个人出列……以此类推不断循环
### 回答1:
这是一个经典的约瑟夫问题。假设有n个小朋友,按照顺时针方向排列,从第一个小朋友开始报数,报到第m个小朋友出列,然后从下一个小朋友开始重新报数,报到第m+1个小朋友出列,以此类推,直到只剩下最后一个小朋友。
这个问题可以用递归或者数学公式来解决。递归的思路是,假设f(n,m)表示n个小朋友中,每次报数到第m个小朋友出列的最后一个小朋友的编号,那么f(n,m)可以通过f(n-1,m)得到,因为每次出列一个小朋友后,剩下的小朋友数量就变成了n-1,而报数的起点也会变化。具体实现可以参考以下代码:
int josephus(int n, int m) {
if (n == 1) {
return 0;
} else {
return (josephus(n - 1, m) + m) % n;
}
}
另一种解法是使用数学公式,可以得到f(n,m)的递推公式为:
f(n,m) = (f(n-1,m) + m) % n
其中,%表示取模运算。这个公式的意义是,假设f(n-1,m)表示n-1个小朋友中,每次报数到第m个小朋友出列的最后一个小朋友的编号,那么在n个小朋友中,每次报数到第m个小朋友出列的最后一个小朋友的编号就是(f(n-1,m) + m) % n。具体实现可以参考以下代码:
int josephus(int n, int m) {
int ans = 0;
for (int i = 2; i <= n; i++) {
ans = (ans + m) % i;
}
return ans;
}
这个算法的时间复杂度是O(n),空间复杂度是O(1)。
### 回答2:
这个游戏被称为“约瑟夫问题”,据说起源于古罗马时期。这个问题看似简单,实际上需要了解到循环链表和递归两个概念才能解决。
循环链表是一个首尾相连的链表,它的最后一个节点指向第一个节点,形成了一个环。在这个环上,我们可以按照顺时针或逆时针的方向进行遍历和访问。
递归是一种算法,可以通过调用自身来解决问题。在约瑟夫问题中,我们可以将它转化为一种递归思路。
现在,我们来分步解决这个问题:
1. 首先,我们需要构建一个循环链表,按照顺时针的方向将所有小朋友连接起来。
2. 接下来,我们需要编写一个函数,模拟每一轮游戏的过程。我们将函数命名为“Josephus”,它有三个参数:链表的头节点、当前轮数、出圈的编号。
3. 在函数中,我们需要根据当前轮数计算出第一个出圈的小朋友的编号,然后按照顺时针方向找到这个小朋友,将他从链表中删除。
4. 接着,我们需要将当前节点指向这个小朋友的下一个节点,然后再次调用“Josephus”函数,传入新的头节点、下一轮次数和出圈编号。这个递归过程会一直进行,直到链表中只剩下一个小朋友为止。
5. 最后,我们可以输出这个小朋友的编号,作为游戏的胜利者。
总的来说,约瑟夫问题需要一些算法思维和代码实现能力,但它其实是很有趣的一个问题。在实际编写代码的过程中,我们可以不断地修改和调试,逐步完善这个程序。
### 回答3:
这道题可以用模拟的方法进行解决。首先我们可以把这些小朋友看成是一个环形链表,每个小朋友都连接着前一个和后一个,最后一个小朋友则连接着第一个小朋友。
我们首先假设一开始所有小朋友都还在围成的这个环里面,然后我们从第一个小朋友开始进行循环:
1. 我们按照顺时针的顺序报数,如果报数为m,则这个小朋友就出列;否则他继续在圈内呆着。
2. 然后再从这个小朋友的下一个小朋友开始,按顺时针的顺序重新开始报数。如果报数为m-1,则他出列;否则他继续在圈内呆着。
3. 然后再从这个小朋友的下一个小朋友开始,继续按顺时针的顺序报数。这一次因为已经出列了两个小朋友,所以要报到第m-2个小朋友才可以出列。
4. 以此类推,直到所有小朋友都出列为止。
需要注意的是,在每次开始新一轮的报数之前,要先把当前出列的小朋友的前一个小朋友和后一个小朋友连接起来,形成一个新的环,然后再从下一个小朋友开始报数。
至于时间复杂度,可以看到我们每次要遍历完整个链表,所以时间复杂度是O(nm)。而空间复杂度则是O(n),因为我们需要用一个链表来存储这些小朋友。
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