n个人围坐在圆桌周围,从某个人开始编号为1,2,3,4,…,n,编号为1的位置上的人从1开始报数,数到m的人出列,从下一个人又从1开始报数,数到m的人便是第二个出列的人。如此重复下去,直到最后一个人出
时间: 2023-06-05 17:47:33 浏览: 207
这是一道排队问题,要求从编号为1的位置开始,每个人报数,数到m的位置的人出列,然后从下一个人重新开始报数,数到m的位置的人再出列,直到最后只剩下一个人为止。
具体实现时,可以用一个循环链表来表示这个围坐的圆桌,每个节点表示一个人,每次出列后可以简单地将该节点从链表中删除。用一个计数器记录每次数数的位置,当计数器达到m时,将该位置的节点删除并将计数器清零,继续从下一个节点开始数数,直到只剩下一个节点为止。最后剩下的节点就是最后一个出列的人。
相关问题
3. 试用线性表的链表存储结构来实现约瑟夫(Josephu)问题。约瑟夫问题如下:设有n个人围坐圆桌周围。从某个位置上的人开始从1报数,数到m的人便出列,下一个人(第m+1个)又从1报数开始,数到m的人便是第2个出列的人,依次类推,直到最后一个人出列为止,这样就可以得到一个人员排列的新次序。例如,n=8,m=4,从第1个人数起,得到的新次序为48521376。用C语言实现
我可以回答这个问题。可以使用链表来实现约瑟夫问题。具体实现方法如下:
1. 定义一个结构体,包含一个整型变量表示当前节点的值,以及一个指向下一个节点的指针。
2. 创建一个循环链表,将n个人的编号依次存储在链表中。
3. 从第一个节点开始,依次报数,每报数到m的节点就将其删除。
4. 删除节点的方法是:将该节点的前一个节点的指针指向该节点的下一个节点,然后释放该节点的内存空间。
5. 继续从下一个节点开始报数,直到只剩下一个节点为止。
6. 最后输出剩下的节点的编号,即为约瑟夫问题的解。
下面是C语言代码实现:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct node {
int value;
struct node *next;
} Node;
int main() {
int n, m;
printf("请输入n和m的值:");
scanf("%d %d", &n, &m);
// 创建循环链表
Node *head = (Node *)malloc(sizeof(Node));
head->value = 1;
Node *tail = head;
for (int i = 2; i <= n; i++) {
Node *newNode = (Node *)malloc(sizeof(Node));
newNode->value = i;
tail->next = newNode;
tail = newNode;
}
tail->next = head;
// 开始报数并删除节点
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;
printf("%d ", temp->value);
free(temp);
}
// 输出最后一个节点的编号
printf("%d\n", p->value);
// 释放链表的内存空间
free(p);
return 0;
}
有n个人围坐在一个圆桌周围,从第s个人开始报数,数到第m的人出列,然后从出列的下一个人重新开始报数,数到m的人又出列,如此重复,直到所有的人全部出列为止。求按出列次序得到的n个人员的顺序表。
解法一:模拟约瑟夫环
模拟约瑟夫环的思路是:使用一个循环链表模拟所有人围坐在圆桌周围,从第s个人开始报数,每次数到第m个人就将其从链表中删除,直到链表为空,即所有人都已出列。删除链表中的某个节点时,需要知道该节点的前一个节点,这可以通过将链表的最后一个节点指向头节点来实现。
在模拟过程中,我们可以使用一个数组来记录所有出列人员的编号,最后返回这个数组。
时间复杂度:O(nm)
代码如下:
```python
def josephus(n, s, m):
# 初始化循环链表
circle = [i+1 for i in range(n)]
cur = s-1
result = []
# 模拟约瑟夫环
while circle:
cur = (cur + m - 1) % len(circle)
result.append(circle.pop(cur))
return result
```
解法二:数学公式
约瑟夫环问题可以使用数学公式求解,而无需模拟整个过程。
设 f(n,m) 表示有 n 个人围成一圈,每次从第 m 个人开始报数,数到第 m 个人出列,最后剩下的人的编号。当 n=1 时,f(n,m)=0;当 n>1 时,第一次出列的人的编号为 k=(m-1)%n,剩下的 n-1 个人构成了一个新的约瑟夫环,从第 k+1 个人开始报数,数到第 m 个人时,对于这个约瑟夫环,出列的人的编号是 x=f(n-1,m),由于出列的人是从 k 开始数的第 m 个人,所以在原始的 n 个人中,出列的人的编号是 (x+k)%n。因此,有:
f(1,m) = 0
f(n,m) = (f(n-1,m) + m) % n (n>1)
最终的出列顺序可以通过递归计算 f(n,m) 得到,每次出列的人的编号可以通过上一次出列的人的编号和 m 计算得到。
时间复杂度:O(n)
代码如下:
```python
def josephus(n, s, m):
def f(n, m):
if n == 1:
return 0
return (f(n-1, m) + m) % n
start = (s + m - 2) % n + 1
return [(i+start-1)%n+1 for i in range(n)]
```
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