一 问题的引入
约瑟夫问题的源头完全可以命名为“自杀游戏”。本着和谐友爱和追求本质的目的,可以把问题描述如下:
- 现有n个人围成一桌坐下,编号从1到n,从编号为1的人开始报数。
- 报数也从1开始,报到m人离席,从离席者的下一位在座成员开始,继续从1开始报数。
- 复现这个过程(各成员的离席次序),或者求最后一个在座的成员编号。
二 思路的讲解
1. 想必我们看到这个游戏场景,再结合链表相关的知识,我们也就大概有了一个方向了吧~~~
没错,解决约瑟夫问题的关键就是创建一个带环链表
2.当我们链表创建好之后,就是考虑如何讲单链表转换成带头循环链表
是滴,就是将我们的链表的尾结点指向我们的头节点即可
ptail->next = phead;
对应代码如下:
ListNode* CreatList(int x)//链表创建
{
ListNode* phead = ListBuyNode(1);//注意是从数据1开始为每一个人创建结点
ListNode* ptail = phead;//注意当链表只有一个数据时,头节点也是尾结点
//来到这里说明头节点已经创建好,下面就需要进行尾插即可,尾插之前需找到前面的结点
for (int i = 2; i <= x; i++)
{
ListNode* node = ListBuyNode(i);
ptail->next = node;
ptail = ptail->next;//尾结点时刻更新
}
//以上只是单链表创建好了,下面需把他变成单向循环链表
ptail->next = phead;
return ptail;//返回尾结点即可,有了尾结点可以直接找到头节点,若是返回头节点,需要遍历才可以找到尾结点
}
3.以上我们把前期准备工作已经做好了,接下来我们开始约瑟夫游戏
其实就是一个删除结点的问题
注意我们这里不能直接删除结点
1.)删除结点之前我们需要先找到这个结点的前一个结点,也就是pre这个结点
2.)其次就是找到这个结点的后一个结点,即pcur->next;
3.)最最最重要的是,我们在删除这个结点之后,不要忘了让下一个人重新报数
草图如下:
代码如下:
接下来重复以上操作即可,也就是对应代码里面的循环,具体详见代码:
while (pcur->next != pcur)
{
if (count == m)
{
//报到为m 的人直接删除就Ok
pre->next = pcur->next;
free(pcur);//此时pcur是个野指针
pcur = pre->next;
count = 1;//删除结点后,别忘了count 是从1重新开始报数
}
else
{
pre = pcur;//pcur移动之前,需让pre 来保存pcur位置,
pcur = pcur->next;
count++;//注意别忘了要报数
}
}
相信各位对以上的分析应该有了自己的理解了吧~~~
对于IO答题方式:完整代码如下:
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
#include<malloc.h>
int yef(int x, int y);
typedef struct ListNode
{
int val;//数据域
struct ListNode* next;//指针域
}ListNode;//重命名
ListNode* ListBuyNode(int x)//创建结点
{
ListNode* node = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
if (node == NULL)//会存在开辟失败
{
perror("malloc fail\n");
return 5;
}
//空间开辟成功
node->val = x;
node->next = NULL;
return node;
}
ListNode* CreatList(int x)//链表创建
{
ListNode* phead = ListBuyNode(1);//注意是从数据1开始为每一个人创建结点
ListNode* ptail = phead;//注意当链表只有一个数据时,头节点也是尾结点
//来到这里说明头节点已经创建好,下面就需要进行尾插即可,尾插之前需找到前面的结点
for (int i = 2; i <= x; i++)
{
ListNode* node = ListBuyNode(i);
ptail->next = node;
ptail = ptail->next;//尾结点时刻更新
}
//以上只是单链表创建好了,下面需把他变成单向循环链表
ptail->next = phead;
return ptail;//返回尾结点即可,有了尾结点可以直接找到头节点,若是返回头节点,需要遍历才可以找到尾结点
}
int ysf(int n, int m) {
ListNode* ptail = CreatList(n);//为1~n个人创建单循环链表,注意链表创建返回的就是尾结点
//开始游戏,涉及到删除结点,注意不能直接删除,删除前需要先找到对应的前一个结点和后一个结点
ListNode* pcur = ptail->next;//游戏是从第一个人开始的
ListNode* pre = ptail;//当前节点的前一个结点
int count = 1;//就是一个报数器,注意是从1开始的而不是0开始的,因为游戏是从第一个人开始
while (pcur->next != pcur)
{
if (count == m)
{
//报到为m 的人直接删除就Ok
pre->next = pcur->next;
free(pcur);//此时pcur是个野指针
pcur = pre->next;
count = 1;//删除结点后,别忘了count 是从1重新开始报数
}
else
{
pre = pcur;//pcur移动之前,需让pre 来保存pcur位置,
pcur = pcur->next;
count++;//注意别忘了要报数
}
}
//此时只剩一个结点
return pcur->val;
}
int main()
{
int ret = ysf(43,9001);
printf("%d", ret);
return 0;
}
对于OJ的答题方式,完整代码如下
//解答思路 首先创建一个带头单向循环链表 其次删除这个链表的结点,注意不能直接删除,要找到删除此节点的前一个和后一个结点
typedef struct ListNode ListNode;//重命名
ListNode* ListBuyNode(int x)//创建结点
{
ListNode* node = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));
if(node == NULL)//会存在开辟失败
{
perror("malloc fail\n");
}
//空间开辟成功
node->val = x;
node->next = NULL;
return node;
}
ListNode* CreatList(int x)//链表创建
{
ListNode* phead = ListBuyNode(1);//注意是从数据1开始为每一个人创建结点
ListNode* ptail = phead;//注意当链表只有一个数据时,头节点也是尾结点
//来到这里说明头节点已经创建好,下面就需要进行尾插即可,尾插之前需找到前面的结点
for(int i = 2;i <= x;i++)
{
ListNode* node = ListBuyNode(i);
ptail->next = node;
ptail = ptail->next;//尾结点时刻更新
}
//以上只是单链表创建好了,下面需把他变成单向循环链表
ptail->next = phead;
return ptail;//返回尾结点即可,有了尾结点可以直接找到头节点,若是返回头节点,需要遍历才可以找到尾结点
}
int ysf(int n, int m ) {
ListNode* pre = CreatList(n);//为1~n个人创建单循环链表,注意链表创建返回的就是尾结点
//开始游戏,涉及到删除结点,注意不能直接删除,删除前需要先找到对应的前一个结点和后一个结点
ListNode* pcur = pre->next;//游戏是从第一个人开始的
int count = 1;//就是一个报数器,注意是从1开始的而不是0开始的,因为游戏是从第一个人开始
while(pcur->next != pcur)
{
if(count == m)
{
//报到为m 的人直接删除就Ok
pre->next = pcur->next;
free(pcur);//此时pcur是个野指针
pcur = pre->next;
count = 1;//删除结点后,别忘了count 是从1重新开始报数
}
else
{
pre = pcur;//pcur移动之前,需让pre 来保存pcur位置,
pcur = pcur->next;
count++;//注意别忘了要报数
}
}
//此时只剩一个结点
return pcur->val;
}
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