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约瑟夫环的五种解法(一行代码搞定)

2024-07-09 19:31| 来源: 网络整理| 查看: 265

**约瑟夫环问题**

约瑟夫环(约瑟夫问题,又作杀人游戏问题)是一个数学的应用问题:已知n个人(以编号1,2,3…n分别表示)围坐在一张圆桌周围。从编号为k的人开始报数,数到m的那个人出列;他的下一个人又从1开始报数,数到m的那个人又出列;依此规律重复下去,直到圆桌周围的人全部出列。通常解决这类问题时我们把编号从0~n-1,最后 [1] 结果+1即为原问题的解。

问题来源:瑟夫环(Josephus)问题是由古罗马的史学家约瑟夫(Josephus)提出的,他参加并记录了公元66—70年犹太人反抗罗马的起义。约瑟夫作为一个将军,设法守住了裘达伯特城达47天之久,在城市沦陷之后,他和40名死硬的将士在附近的一个洞穴中避难。在那里,这些叛乱者表决说“要投降毋宁死”。于是,约瑟夫建议每个人轮流杀死他旁边的人,而这个顺序是由抽签决定的。约瑟夫有预谋地抓到了最后一签,并且,作为洞穴中的两个幸存者之一,他说服了他原先的牺牲品一起投降了罗马。   约瑟夫环问题的具体描述是:设有编号为1,2,……,n的n(n>0)个人围成一个圈,从第1个人开始报数,报到m时停止报数,报m的人出圈,再从他的下一个人起重新报数,报到m时停止报数,报m的出圈,……,如此下去,直到只剩下一个人为止

下面我们来解决这个问题,我们先建立约瑟夫环的一个模型,如下图所示: 方法一:用C语言中的数组解决。 我们可以举个例子:例如a[100]={1,2,3,4,5,6},即n=6,这里假设m=3。我们将数组开辟的比n大是为了方便在数组后面添加元素,这里如果为了方便用vector容器也可。 设置一个变量count=1,用来计数从[1,m]。 从前往后遍历数组:当count!=3的时候a[n++]=a[i], 当count=3的时候重新令count=1; 数组元素的变化

1,2,3,4,5,6 1,2,3,4,5,6,1,2 1,2,3,4,5,6,1,2,4,5 1,2,3,4,5,6,1,2,4,5,1,2 1,2,3,4,5,6,1,2,4,5,1,2,5 1,2,3,4,5,6,1,2,4,5,1,2,5,1,2 1,2,3,4,5,6,1,2,4,5,1,2,5,1,2,1,2 1,2,3,4,5,6,1,2,4,5,1,2,5,1,2,1,2,2

到了临界条件即当前遍历的a[i]=a[i-1]的时候,打破循环,输出a[i]即是我们要求的最后一个人。 附上代码:

#include int main () { int i,n,m,count=1; int a[1000]={0}; scanf("%d %d",&n,&m); for(i=0;inext; count++; } } } void del(node* p){ //定义一个删除当前结点的下一个结点的函数 p->next=p->next->next; }

方法四: 递归 n个人,数到m的出队。 假设用编号0,1,2,3,....,n-1来表示n个人的编号 0,1,2,3,..,m-2,m-1,m,...,n那么此时出队人的编号为(m-1)%n 删除前编号为m的元素现在则为0 则可得出递归条件:old=(new+m)%n 当队列中只有一个人的时候其编号就为0,这个就是递归的边界条件,最后需将编号加上1. 附上代码:

# include int main () { int f(int n,int m); int n,m,a; scanf("%d %d",&n,&m); a=f(n,m)+1; printf("%d",a); return 0; } int f(int n,int m){ return n==0?n:(f(n-1,m)+m)%n; }

方法五:类似于递归的数学表示过程,一重循环。可以抽象为递推,从当人为2的时候反向递推,可以看作递归的逆过程,原理同方法四。 附上代码:

#include int main() { int n, m, i, a=0; scanf("%d %d", &n, &m); for(i=2;i


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