已知n个人(以编号0,1,2,3...n-1分别表示)围坐在一张圆桌周围。从编号为0的人开始报数1,数到m的那个人出列;他的下一个人又从1开始报数,数到m+1的那个人又出列(每次报数值加1);依此规律重复下去,直到圆桌周围的人全部出列。
时间: 2023-05-31 16:19:02 浏览: 134
约瑟夫问题 设有N个人围坐一圈,现从某人开始报数, 数到M的人出列,接着从出列的下一个人重新报数,数到M的人又出列,如此下去直到所有人都出列为止,试给出他们的出列次序
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### 回答1:
这是一个经典的约瑟夫问题。可以使用循环链表来模拟这个过程。具体实现可以参考以下步骤:
1. 创建一个循环链表,链表中每个节点表示一个人,节点的值为人的编号。
2. 从编号为0的人开始,依次报数,每次报数值加1,直到数到m的那个人出列。出列的方法是将该节点从链表中删除。
3. 接下来,从出列的人的下一个人开始,继续报数,每次报数值加1,直到数到m+1的那个人出列。同样地,将该节点从链表中删除。
4. 重复步骤2和3,直到链表中只剩下一个节点,即最后一个出列的人。
5. 输出最后一个出列的人的编号,即为约瑟夫问题的解。
需要注意的是,链表中节点的编号是从0开始的,而报数时的编号是从1开始的,需要进行转换。另外,由于每次删除节点会改变链表的长度,因此需要使用一个变量来记录当前链表的长度,以便正确地计算报数的位置。
### 回答2:
试考虑用数学方法解决此问题。
首先,我们可以将每个人的编号表示为 $0\sim n-1$ 中的一个整数。我们可以在每次报数中使用取模操作,使得编号在 $0\sim n-1$ 之间循环。例如,在编号为 $k$ 的人开始报数时,第一个数的编号就是 $(k+1)\bmod n$。
接下来考虑如何确定每一轮中被淘汰的人的编号。假设在第 $i$ 轮时,即报数值为 $i$ 时,编号为 $k$ 的人最先出列。则这意味着在之前的 $i-1$ 轮中,一共有 $k$ 个人被淘汰了。而在每一轮中,每个人有 $m$ 次报数机会,因此在 $i$ 轮中,一共进行了 $m \cdot n^{i-1}$ 次报数。由于编号为 $k$ 的人最先出列,因此在这些报数机会中,他被淘汰的次数加起来必须是 $i$。因此,我们需要找到满足条件 $k + i\times m \equiv 0\pmod n$ 的最小的非负整数 $k$。这可以通过求解同余方程来实现,即 $k\equiv -i\times m \pmod n$。
现在我们可以编写程序来按照上述规律模拟游戏的过程,直到所有人都被淘汰为止。在每一轮中,我们可以使用上述方法来确定出局者的编号,并将其从列表中删除。最后剩下的那个人就是胜利者。
### 回答3:
这是一道经典的约瑟夫问题,其本质是一个递归问题,可以使用递归解决。
首先,我们可以假设已经知道n-1个人时,最后留下的是第k个人。那么,在n个人时,第一轮出列的是第(m-1)%n个人,此时圆桌上剩下了(n-1)个人,假设最后留下的是第k个人。那么,在剩下的(n-1)个人里,第一个出列的应该是第m%n个人,即从第(m-1)%n+1个人算起,数m个人。此时圆桌上剩下了(n-2)个人,即问题变为在(n-1)个人中求解,此时最后留下的应该是第k个人。以此类推,直到剩下2个人,此时最后留下的是第(m-1)%2个人,即问题得到解决。
最后留下的人的编号是从0开始计数的,因此,需要将最后得到的解(k+m-1)%n映射为从0开始计数的解。
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