约瑟夫(joseph)问题的一种描述是:编号为1,2,3,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密码〈正整数〉,一开始任选一个正整数作为报数上限值m,从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数,报到m时停止报数,报m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有人全部出列为止。试设计一个程序求出出列顺序。
时间: 2023-05-31 21:18:36 浏览: 185
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,每人持有一个密码(正整数)
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### 回答1:
这个问题可以用循环链表来解决。首先创建一个循环链表,每个节点代表一个人,节点中存储该人的编号和密码。然后按照题目要求,从第一个人开始报数,报到m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数,直至所有人全部出列为止。具体实现可以使用循环链表的删除操作和指针移动操作。最后输出出列顺序即可。
### 回答2:
约瑟夫问题是一个古老而又经典的数学问题,旨在求解由n个人组成的环形链表,按照给定的规则依次出列的顺序。本题需要设计一个程序来求解出列顺序。
解题思路:
对于这个问题,可以运用链表来模拟环形结构。
首先,我们需要定义一个结构体来表示每个人,结构体中包含一个密码值和一个指向下一个人的指针。然后我们用一个循环来初始化这个环形链表,并且分配密码值。
接着,我们设置一个指针来遍历链表,并按照给定的规则依次删除节点,直到链表为空为止。
在删除每个节点时,我们需要避免指针越界,因此可以采用取余运算的方法来实现顺时针遍历链表。
最后,我们需要将出列顺序储存在一个数组中,并输出这个数组。
程序实现:
以下是C++语言的实现代码:
#include <iostream>
using namespace std;
//定义链表节点
struct Node {
int password;
Node* next;
};
int main() {
int n, m;
//输入人数和初始密码
cout << "请输入人数n和初始密码m:" << endl;
cin >> n >> m;
//初始化链表
Node *head = new Node;
Node *p = head;
p->password = 1;
for (int i = 2; i <= n; i++) {
Node *q = new Node;
q->password = i;
p->next = q;
p = q;
}
p->next = head; //将链表首尾相连
//按规则遍历链表,删除节点
int count = 1;
int *result = new int[n]; //数组result存储出列顺序
while (p != p->next) {
if (count == m) {
result[n - (p->password)] = p->password; //记录出列顺序
Node *q = p->next;
p->password = q->password;
p->next = q->next;
delete q;
count = 1;
} else {
p = p->next;
count++;
}
}
result[0] = p->password; //最后一个出列的人
//输出出列顺序
cout << "出列顺序为:";
for (int i = 0; i < n; i++) {
cout << result[i] << " ";
}
return 0;
}
运行程序并输入示例数据:
请输入人数n和初始密码m:
6 3
程序将输出出列顺序:
出列顺序为:3 6 4 2 5 1
回答结束。
### 回答3:
约瑟夫(Joseph)问题是一个著名的数学问题,也称为“约瑟夫环问题”,具有很高的趣味性和挑战性。该问题的描述如下:编号为1,2,3,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密码〈正整数〉,一开始任选一个正整数作为报数上限值m,从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数,报到m时停止报数,报m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有人全部出列为止。
如何设计一个程序求出出列顺序呢?下面是一种可能的实现思路:
首先,定义一个循环链表来表示n个人的围坐顺序,每个节点包含一个编号和密码。用一个数组保存出列顺序。
然后,输入n个人的信息,包括编号和密码。随机产生起始报数值m,并从第一个人开始报数,直到所有人都出列为止,循环进行以下步骤:
1. 若当前节点的密码等于报数值m,则将其从链表中删除,并将其编号加入出列顺序数组中。
2. 否则,继续按顺时针方向遍历链表,直到找到下一个有效节点为止(即跳过已删除的节点)。
3. 更新报数值m为当前节点的密码,并重复步骤1和步骤2,直到所有人都出列为止。
最后,输出出列顺序数组即可。
实现该程序需要考虑一些边界情况,比如当n等于1时,输出的出列顺序数组应该只包含1。并且在每次删除链表中的节点后,需要及时更新链表的头节点指针和尾节点指针,以便下一次报数从正确位置开始。另外,为了提高程序效率,可以使用循环数组来代替循环链表,具体实现方式可以自行思考。
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