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。
时间: 2023-12-13 07:05:28 浏览: 206
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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