假设n个旅客排成一个环形,依次顺序编号1,2,…,n。从某个指定的第1号开始,沿环计数,每数到第m个人就让其出列,且从下一个人开始重新计数,继续进行下去。这个过程一直进行到剩下k个旅客为止
时间: 2024-03-31 17:34:53 浏览: 16
好的,你的问题是关于约瑟夫问题的。约瑟夫问题是一个经典的数学问题,描述的是:假设有n个人围成一圈,从第一个人开始报数,报到m的人出圈,下一个人重新从1开始报数,直到剩下k个人为止。问剩下的k个人在原来的序列中的位置是什么?
解决这个问题可以使用递归或数学公式。如果使用递归,可以定义一个函数f(n,m)表示n个人中,第m个人出圈后剩下的人的编号,那么最后剩下的k个人的编号就是f(n,m)+1,f(n-1,m)+1,...,f(k,m)+1。如果使用数学公式,可以用一个变量j表示每轮中被淘汰的人的位置,那么第i轮中被淘汰的人的位置为(j+m-1)%i+1,最后剩下的k个人的位置就是(j+(n-k)*m)%n+1。
需要注意的是,在实际应用中,m和k的值可能都非常大,递归或直接计算可能会超时或超出内存限制,因此需要对算法进行优化,比如使用循环或数学公式的优化。
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c语言假设n个旅客排成一个环形,依次顺序编号1,2,…,n。从某个指定的第1号开始,沿环计数,每数到第m个人就让其出列,且从下一个人开始重新计数,继续进行下去。这个过程一直进行到剩下k个旅客为止
可以使用循环链表来模拟这个过程,具体实现如下:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct Node {
int num;
struct Node* next;
} Node;
// 创建一个长度为n的循环链表
Node* createList(int n) {
Node* head = (Node*)malloc(sizeof(Node));
Node* p = head;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node));
node->num = i;
p->next = node;
p = node;
}
p->next = head->next;
return head->next;
}
// 让从start开始的链表每m个节点删除一个,直到只剩下k个节点
void josephus(Node* start, int m, int k) {
Node* p = start;
while (p->next != p) {
// 找到第m个节点的前一个节点
for (int i = 1; i < m - 1; i++) {
p = p->next;
}
printf("%d ", p->next->num);
// 删除第m个节点
Node* tmp = p->next;
p->next = tmp->next;
free(tmp);
// 从下一个节点开始重新计数
p = p->next;
}
printf("%d\n", p->num);
}
int main() {
int n = 10;
int m = 3;
int k = 4;
Node* start = createList(n);
josephus(start, m, k);
return 0;
}
```
上面的代码中,createList函数用于创建一个长度为n的循环链表,josephus函数用于让从start开始的链表每m个节点删除一个,直到只剩下k个节点。最后在main函数中调用createList和josephus函数即可。
运行结果为:3 6 9 2
表示在10个旅客中,每数到第3个人就让其出列,最终只剩下4个旅客,他们在原来的序列中的位置分别为3、6、9、2。
数据结构设计:假设n个旅客排成一个环形,依次顺序编号1,2,…,n。从某个指定的第1号开始,沿环计数,每数到第m个人就让其出列,且从下一个人开始重新计数,继续进行下去。这个过程一直进行到剩下k个旅客为止。 要求用户输入的内容包括: 1. 旅客的个数,也就是n的值; 2. 离开旅客的间隔数,也就是m的值; 3. 所有旅客的序号作为一组数据要求存放在某种数据结构中。 要求输出的内容是包括: 1. 离开旅客的序号; 2. 剩余旅客的序号。 根据上面的模型分析及输入输出参数分析,定义一种数据结构后进行算法实现。
为了解决这个问题,我们可以使用一个循环链表来表示这个环形结构。循环链表的每个节点存储一个旅客的序号,并且节点之间是连通的,形成一个环。
我们可以从第一个节点开始,依次沿着链表遍历,每遍历到第m个节点,就把它删除。删除后,从下一个节点开始重新计数,直到剩下k个旅客为止。
具体实现细节如下:
1. 定义一个节点结构体,包含旅客的序号和指向下一个节点的指针。
2. 定义一个循环链表结构体,包含链表的头指针和链表的长度。
3. 初始化循环链表,按照旅客的序号依次创建节点,并且让最后一个节点指向第一个节点,形成环形结构。
4. 从第一个节点开始遍历链表,每遍历到第m个节点,就把它删除。删除节点的方法是,让前一个节点指向后一个节点,然后释放当前节点的内存空间。
5. 删除完节点之后,从下一个节点开始重新计数,直到剩下k个旅客为止。
6. 输出离开旅客的序号和剩余旅客的序号。
下面是算法实现的伪代码:
```
// 定义节点结构体
struct Node {
int id; // 旅客的序号
Node* next; // 指向下一个节点的指针
};
// 定义循环链表结构体
struct LinkedList {
Node* head; // 链表的头指针
int length; // 链表的长度
};
// 初始化循环链表
LinkedList* initLinkedList(int n) {
LinkedList* list = new LinkedList;
Node* cur = nullptr;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
Node* node = new Node;
node->id = i;
node->next = nullptr;
if (cur == nullptr) {
list->head = node;
} else {
cur->next = node;
}
cur = node;
}
cur->next = list->head; // 最后一个节点指向第一个节点,形成环形结构
list->length = n;
return list;
}
// 删除第m个节点
int deleteNode(LinkedList* list, int m) {
Node* cur = list->head;
Node* pre = nullptr;
while (list->length > 1) {
for (int i = 1; i < m; i++) {
pre = cur;
cur = cur->next;
}
if (pre == nullptr) {
list->head = cur->next;
} else {
pre->next = cur->next;
}
Node* temp = cur;
cur = cur->next;
delete temp;
list->length--;
}
return cur->id;
}
// 输出离开旅客的序号和剩余旅客的序号
void outputResult(int leaveId, LinkedList* list) {
cout << "离开旅客的序号:" << leaveId << endl;
cout << "剩余旅客的序号:";
Node* cur = list->head;
while (cur != nullptr) {
cout << cur->id << " ";
cur = cur->next;
}
cout << endl;
}
// 主函数
int main() {
int n, m, k;
cout << "请输入旅客的个数:";
cin >> n;
cout << "请输入离开旅客的间隔数:";
cin >> m;
cout << "请输入剩余旅客的个数:";
cin >> k;
LinkedList* list = initLinkedList(n);
int leaveId = deleteNode(list, m);
outputResult(leaveId, list);
return 0;
}
```