约瑟夫环:n 个人站成一圈,每 m 个人处决一个人。假设这 n 个人的编号为 1, 2, ..., n,并且从 1 开始数,问最终活下来的人编号是多少?
时间: 2024-05-11 10:20:03 浏览: 17
这是一个经典的约瑟夫环问题,可以使用数学公式进行求解。
设最终活下来的人编号为 f(n, m),则对于 n 个人,第一次处决的人的编号为 (m-1) % n + 1,之后每次处决的人的编号都是在上一次处决的人的基础上加上 m,再对 n 取模。
根据上述公式可以得到递推公式:
f(1, m) = 1,当只有一人时,他一定是最后活下来的。
f(n, m) = (f(n-1, m) + m - 1) % n + 1,当有 n 个人时,第一次处决的人的编号为 (m-1) % n + 1,之后每次处决的人的编号都是在上一次处决的人的基础上加上 m,再对 n 取模。
最终活下来的人编号即为 f(n, m)。
下面是 Python 代码实现:
```python
def josephus(n, m):
if n == 1:
return 1
return (josephus(n-1, m) + m - 1) % n + 1
n = 10
m = 3
print(josephus(n, m)) # 输出 4
```
相关问题
问题描述 约瑟夫问题(josephus problem),又称约瑟夫环:n个人围成一圈,对其顺时针
从第1个人开始报数,数到第m个人,将该人从圈中删除,再从下一个人开始重新计数,直到剩余最后一个人。那么问题是,最后剩下的人在原始位置中是第几个人?
约瑟夫问题是一个经典的数学问题,源于一段古老的传说。在解决这个问题时,可以使用递归、迭代等不同的方法,但其中最优解仍然是一个具有迷惑性和困难性的计算问题。
在实际应用中,约瑟夫问题有时被用作密码学中的加密和解密算法,或者在计算机科学中用于执行高效且安全的操作。
总之,虽然约瑟夫问题看起来很简单,但它背后的思维难度非常高。解决这个问题需要耐心、创造性和数学智慧。
2、约瑟夫(josephus)环问题:编号为1,2,3,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人
每个人都有一个编号,编号为1到n。开始时,编号为1的人开始报数,接着下一个人报数,直到k为止。报数到k的人出列,然后再从出列的人后面的人开始重新从1开始报数,一直循环下去,直到只剩下一个人。
约瑟夫环问题可以用递归的方式解决。当只有一个人时,这个人就是最后剩下的人;当有大于一个人时,将问题规模缩小到n-1个人,位置也向前移动了k位。所以推导出递推公式:
f(n, k) = (f(n-1, k) + k) % n
其中f(n, k)表示n个人中最后剩下的人的编号。
例如,当 n=5, k=2 时,运用递归公式可得最后剩下的人的编号为:
f(5, 2) = (f(4, 2) + 2) % 5 = (f(3, 2) + 2 + 2) % 5 = (2 + 2 + 2) % 5 = 1
所以当有5个人时,按照顺时针方向围坐一圈,每次报数到2的人出列,最后剩下的人的编号为1。
约瑟夫环问题也可以使用循环方式解决。通过建立一个长度为n的数组来表示n个人的状态,每次报数到k的人将其状态置为false,然后一直循环报数,直到只剩下一个人为止。最后剩下的人的编号即为数组中状态为true的索引位置加1。