数据结构约瑟夫环实验报告

《数据结构与算法设计》约瑟夫环实验报告

——实验一

专业：物联网工程

班级：物联网1班

学号：

姓名：刘沛航

一、实验目的

1、熟悉VC环境，学习使用C语言利用链表的存储结构解决实际的问题。

2、在编程、上机调试的过程中，加深对线性链表这种数据结构的基本概念理解。

3、锻炼较强的思维和动手能力和更加了解编程思想和编程技

巧。

二、实验内容

1、采用单向环表实现约瑟夫环。

请按以下要求编程实现：

①从键盘输入整数m，通过create函数生成一个具有m个结点的

单向环表。环表中的结点编号依次为1，2，……，m。

②从键盘输入整数s（1<=s<=m）和n，从环表的第s个结点开始

计数为1，当计数到第n个结点时，输出该第n结点对应的编

号，将该结点从环表中消除，从输出结点的下一个结点开始重

新计数到n，这样，不断进行计数，不断进行输出，直到输出

了这个环表的全部结点为止。

例如，m=10，s=3，n=4。则输出序列为：6，10，4，9，5，2，1，3，8，7。

三、程序设计

1、概要设计

为了解决约瑟夫环的问题，我们可以建立单向环表来存储每

个人的信息（该人的编号以及其下一个人的编号），及结点，人后通过查找每个结点，完成相应的操作来解决约瑟夫问题。

（1） 抽象数据类型定义 ADT Joh{ 数据对象：D={|,1,2,,,0}i i a a ElemSet i n n ∈=≥K 数据关系：R1=11{,|,,1,2,,}i i i i a a a a D i n --<>∈=K 基本操作： create(&J, n)

操作结果：构造一个有n 个结点的单向环表J 。

show(J) 初始条件：单向环表J 已存在。

操作结果：按顺序在屏幕上输出J 的数据元素。

calculate( J,s,n)

初始条件：单向环表J 已存在，s>0，n>0，s<环表

结点数。

操作结果：返回约瑟夫环的计算结果。

}ADT Joh （2）宏定义

#define NULL 0 #define OK 1 #define ERROR -1

（3）主程序流程

（4）

程序分为下述模块：

1）主函数模块——执行输入调用其他的功能函数 2）创建环表模块——创建单向环表

3）计算处理模块——计算出要出列的标号并输出 4）显示模块——输出建立好的环表 调用关系如下：

2、详细设计

(1)数据类型设计

typedef int ElemType; //元素类型

typedef struct {

ElemType data;

struct Joh *next;

}Joh, *LinkList,*p; //结点类型，指针类型(2)操作算法

Status create(LinkList &J,int n){

//创建一个有n个结点的单向环表

if(n<=0)

return ERROR; //n<0错误

J=(LinkList)malloc(sizeof(J));

J->data=1;

J->next=J;//建立第一个结点

for(int i=n;i>1;--i){

p=(LinkList)malloc(sizeof(J));

p->data=i;

p->next=J->next;J->next=p;//插入到表头

}

return OK;

}//create

void show(LinkList J){//主要的操作函数//顺序输出环表J的结点

p=J;

printf("%d ",p->data);

p=p->next;

while(p!=J){ //循环终止条件

printf("%d ",p->data);

p=p->next;

}

}//show

void calculate(LinkList J,int s,int n){

p=J;

Joh *head=p; //声明结点

while(p->data!=s){

p=p->next;

head=p;

}//寻找起始结点

while(p->next!=p){ //终止条件

for(int i=0;i

head=p; //保存前置节点

p=p->next;

}

printf("%d ",p->data);

head->next=p->next; //删除已输出结点

p=head->next;

}

if(n!=1)

printf("%d\n",p->data);

else

printf("\n");

}//calculate

(3)主函数代码

int main(){//主函数

Joh *J;int m,s,n;

printf("The num of node is:");

scanf("%d",&m);

create(J,m); //创建单向环表J

show(J); //输出J的数据

printf("\n");

printf("The first node which you want is:");

scanf("%d",&s);

printf("The internal which you want is:");

scanf("%d",&n);

calculate(J,s,n); //计算并输出结果

return 0;

}//main

四、程序调试分析

1、细节决定成败，编程最需要的是严谨，如何的严谨都不过分，往往检查了半天发现错误发生在某个括号，分号，引号，或者数据类型上。在写主要操作函数caculate（）时，在终止条件的书写处不是很清楚，导致我浪费了很多时间。

2、还有一点很大的感触就是，在自己绞尽脑汁都解决不了遇到的问题时，一个很好的手段就是询问同学，寻求其帮助，就比如我在想函数终止条件时，同学一句简单的话语就让我如梦初醒。这不是什么丢脸的事情，相反的，在快速解决问题的同时，还会收获友谊，不是一举两得吗。我想，这也是合作学习的真谛吧。

五、用户使用说明

1、本程序的运行环境为Windows操作系统下的Microsoft Visual C++ 6.0。

2、在VC环境下打开程序后，按要求键入要求的数字，以等号或空格断开，敲击“回车符”，即可以显示要求的结果。

3、按下任意键以继续。