实验一 约瑟夫环问题

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实验一约瑟夫环问题实验报告

实验一约瑟夫环问题实验报告

题目二约瑟夫环问题设编号为1,2,3,……,n 的n(n>0)个人按顺时针方向围坐一圈,每个人持有一个正整数密码。

开始时任选一个正整数做为报数上限m ,从第一个人开始顺时针方向自1起顺序报数,起顺序报数,报到报到m 时停止报数,时停止报数,报报m 的人出列,的人出列,将他的密码作为将他的密码作为新的m 值,从他的下一个人开始重新从1报数。

报数。

如此下去,如此下去,如此下去,直到所有人全部出列直到所有人全部出列为止。

令n 最大值取30。

要求设计一个程序模拟此过程,求出出列编号序列。

struct node //结点结构{ int number; /* 人的序号人的序号*/ int cipher; /* 密码密码*/ struct node *next; /* 指向下一个节点的指针*/ }; 一、循环链表的结点类型定义/* 单链表的结点类型 */typedefstruct node{int number;int cipher;struct node *next;}list, *linklist;二、循环链表的初始化/* 函数功能:初始化n 个元素的循环链表参数;链表(linklist L),元素个数(int n )通过后插法对无头结点的链表初始化。

*/voidinit(linklist&L,int n){int key, i;cout<<"输入第1个人的密码为:";//输入第一个节点的密码。

cin>>key;L= new list;L->number = 1;L->cipher = key;L->next = L;for(i = 2; i<= n; i ++)//输入2—n 的节点密码。

{linklist p = new list;cout<<"输入第"<<i<<"个人的密码为:";cin>>key;p->cipher = key;p->number = i;p->next = L->next; //使用后插法插入。

约瑟夫环报数实验报告

约瑟夫环报数实验报告

一、实验目的1. 理解并掌握约瑟夫环问题的基本概念和解决方法。

2. 熟悉链表数据结构及其操作,提高编程能力。

3. 通过实验加深对数据结构和算法的理解,提高解决实际问题的能力。

二、实验原理约瑟夫环问题是一个经典的数学问题,描述了N个人围成一圈,从某个人开始报数,报到M的人出列,然后从下一个人开始重新报数,如此循环,直到所有人都出列为止。

本实验通过实现单向循环链表来模拟这个过程。

三、实验内容1. 单向循环链表实现:- 定义单向循环链表的节点结构体,包含数据域和指针域。

- 实现创建单向循环链表的函数,从键盘输入N和M,生成包含N个节点的单向循环链表。

- 实现遍历单向循环链表的函数,用于输出链表中的节点信息。

2. 约瑟夫环报数:- 实现报数函数,从链表的第一个人开始报数,报到M的人出列。

- 实现删除节点的函数,将出列的人从链表中删除。

- 实现重新开始报数的函数,从下一个人开始重新报数。

3. 输出结果:- 实现输出出列顺序的函数,将出列的人的编号按顺序输出。

四、实验步骤1. 定义单向循环链表的节点结构体:```ctypedef struct Node {int data; // 数据域struct Node next; // 指针域} Node;```2. 实现创建单向循环链表的函数:```cNode createList(int n) {Node head = NULL;Node tail = NULL;Node tmp = NULL;for (int i = 1; i <= n; i++) {tmp = (Node)malloc(sizeof(Node)); tmp->data = i;tmp->next = NULL;if (head == NULL) {head = tmp;tail = tmp;} else {tail->next = tmp;tail = tmp;}}tail->next = head; // 形成循环链表return tail; // 返回尾节点}```3. 实现遍历单向循环链表的函数:```cvoid printList(Node tail) {Node p = tail->next; // 从头节点开始遍历while (p != tail) {printf("%d ", p->data);p = p->next;}printf("\n");}```4. 实现报数函数:```cvoid josephus(int n, int m) {Node tail = createList(n); // 创建单向循环链表Node p = tail->next; // 从头节点开始报数Node q = NULL; // 记录出列节点的前一个节点 for (int i = 1; i <= n; i++) {for (int j = 1; j < m; j++) {q = p;p = p->next;}q->next = p->next; // 删除出列节点printf("%d ", p->data); // 输出出列节点编号free(p); // 释放出列节点内存p = q->next; // 从下一个人开始报数}printf("\n");}```5. 实现输出出列顺序的函数:```cvoid printOutSequence(int n, int m) {printf("出列顺序为:\n");josephus(n, m);}```五、实验结果与分析1. 实验结果:- 当N=7,M=3时,出列顺序为:6 1 4 7 2 3 5。

约瑟夫环实验报告

约瑟夫环实验报告

约瑟夫环问题实验报告一、实验内容本实验利用单向循环链表模拟约瑟夫环问题(编号为1,2,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,没人持有一个密码(正整数)。

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开始报数,报到m是停止报数。

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),按照出列顺序印出个人的编号。

M的初值为20,n=7,7个人的密码依次为3,1,7,2,4,8,4,首先m值为6。

二、源程序#include"stdafx.h"#include<iostream>using namespace std;#include<conio.h>//getch();/*write: Han.JH*/static int people_number_count; typedef struct People_Node{int Password_Data,people_number;struct People_Node *next;}People_Node,*People_LinkList;void GreatList(People_LinkList &L){People_Node *s,*r; int flag=1;int Password;L=new People_Node;L->next=NULL;r=L;while(flag==1){cout<<"输入每个人的密码,以回车作间隔,'0'表示结束:";cin>>Password;//输入每个人的密码;if(Password!=0){s=new People_Node;s->Password_Data=Password;people_number_count++; //对人的编号s->people_number=people_number_count;r->next=s;r=s;}else{ r->next=L->next;flag=0;}}}void GetList(People_LinkList &L){People_Node *r;int m,k;int count=0;cout<<"输入报数上限值m:";cin>>m;r=L;cout<<"出列排序:";while(count!=people_number_count){ //则所有人以出列,结束循环for(k=1;k<=m-1;k++){r=r->next;}count++;m=r->next->Password_Data;cout<<"["<<r->next->people_number<<"]";r->next=r->next->next;}}void main(){People_LinkList L;void GreatList(People_LinkList &);void GetList(People_LinkList &);cout<<"++++++++++++约瑟夫环问题+++++++++++"<<endl;GreatList(L);GetList(L);cout<<"[--结束--]"<<endl;getch();}三、调试刚开始调试时出现了无法打开<iostream.h>头文件的错误,经过上网查询,#include<iostream.h>是C语言风格,但是在标准 C 里面,是不用#include <iostream.h>的,而要使用#include <iostream>把#include<iostream.h>改为:#include<iostream>using namespace std;后,问题解决。

约瑟夫环

约瑟夫环

实验1 约瑟夫环问题背景约瑟夫问题(Josephus Problem)据说著名犹太历史学家Josephus有过以下的故事:在罗马人占领乔塔帕特后,39个犹太人与Josephus及他的朋友躲到一个洞中,39个犹太人决定宁愿死也不要被敌人到,于是决定了一个自杀方式,41个人排成一个圆圈,由第1个人开始报数,每报数到第3人该人就必须自杀,然后再由下一个重新报数,直到所有人都自杀身亡为止。

然而Josephus和他的朋友并不想遵从,Josephus要他的朋友先假装遵从,他将朋友与自己安排在第16个与第31个位置,于是逃过了这场死亡游戏。

原题:用户输入M,N值,N个人围成一个环,从0号人开始数,数到M,那个人就退出游戏游戏,直到最后一个人求最后一个剩下的人是几号?问题描述:设编号为1-n的n(n>0)个人按顺时针方向围成一圈.首先第1个人从开始顺时针报数.报m的人(m为正整数).令其出列。

然后再从他的下一人开始,重新从1顺时针报数,报m的人,再令其出列。

如此下去,直到圈中所有人出列为止。

求出列编号序列。

基本要求:需要基于线性表的基本操作来实现约瑟夫问题需要利用数组来实现线性表测试数据:输入:10,3输出:3 6 9 2 7 1 8 5 10 4选做内容:(1)使用单链表来实现之(2)使用循环链表来实现之实验中使用了数组以及链表的操作,来实现对约瑟夫环的解答。

一、先来讲一讲对数组的实现的思路:数组的实现是一种很常规的方法。

这里必须要设置一个临时变量t,在第一轮的循环中,t=0而且在这一轮中要出列的数字是(t+m-1)%i,举例来说:当n=10,m=3时,t=2,4,6,1,3,0,1,1,0,那么就可以知道最后剩下的是4了。

二、再来讲一讲链表的实现方式:在链表的改写中使用到了这几个函数:append(),next(),remove()和prve();这里实现的思路还是比较简单的。

当输入了n个数据后,使用append()函数连接起来,然后用一number来记录这个节点的代表次数。

北邮数据结构实验-约瑟夫环

北邮数据结构实验-约瑟夫环

北邮数据结构实验-约瑟夫环数据结构实验报告实验名称:实验1——约瑟夫环学生姓名:班级:班内序号:学号:日期:1.实验要求实验目的:通过利用循环链表实现约瑟夫问题的求解进行实现,掌握如下内容:1.熟悉C++语言的基本编程方法,掌握集成编译环境的调试方法2.学习指针、模板类、异常处理的使用3.掌握线性表的操作的实现方法4.学习使用线性表解决实际问题的能力实验内容:利用循环链表实现约瑟夫问题的求解。

约瑟夫问题如下:已知n个人(n>=1)围坐一圆桌周围,从1开始顺序编号。

从序号为1的人开始报数,顺时针数到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;依此规则重复下去,直到所有人全部出列。

请问最后一个出列的人的编号。

2. 程序分析2.1 存储结构首先构建结点的结构体,包括结点的编号number和指向后继元素的指针*next。

然后构建循环链表储存每一个结点。

2.2 关键算法分析1、关键算法:插入:用尾插法构建循环链表,建立一个尾指针r用来保存最后一个结点的地址,插入每一个节点后,r指向新插入的结点。

用for循环来给每一个结点的number赋值。

插入的步骤:1.建立新指针s;2.在for循环中给s赋值;3.将r指针指向s;4.修改尾指针r=s5.在全部结点插入后,将终端结点指向第一个指针,r->next=front->next。

约瑟夫环算法实现:1.因为每次循环都有一个人出列,最后只剩一个人,因此要进行n-1次循环,用for循环实现。

2.同时定义一个指针p=front->next,每次循环front和p均后移m-1个,使p指向每次循环的第m个人,front指向第m-1个人。

并输出出列的人的number,即p->number。

3.让front->next=p->next,删除p。

4.继续进行循环2、代码详细分析:约瑟夫环算法步骤:①定义一个指针p=front->next,每次循环front和p均后移m-1个,使p指向每次循环的第m个人,front指向第m-1个人。

数据结构实验一 约瑟夫环问题实验报告电子版

数据结构实验一  约瑟夫环问题实验报告电子版
pri = head ;
for(i = 1;i<length;i++){
tmp = (Node *)malloc(sizeof(Node));
tmp->number = num[i];
tmp->pass = pas[i];
pri->next = tmp;
pri = tmp;
pri->next = head;
for(i=0;i<time;i++){ //找到要删除的结点
tmp = tmp->next;
}
printf("%d ",tmp->number);
timeห้องสมุดไป่ตู้= tmp->pass - 1;
deleteFromList(&head,tmp);//删除结点
tmp = tmp->next;//从下一个结点又开始计算
initList(head);
createFromTail(head,num,pas,sizeof(num)/sizeof(num[0]));
p = head;
printf("\n约瑟夫计数前,每个数和他的密码:\n");
for(i = 0;i<sizeof(num)/sizeof(num[0]);i++){
}
}
// 从链表中删除
void deleteFromList(List *head,Node *tmp)
{
Node *tmp1;
Node *tmp2;
tmp1 = *head;
tmp2 = tmp1;
//如果链表剩了一个元素

实验一、约瑟夫问题

实验一、约瑟夫问题

实验一:约瑟夫问题求解一、问题描述1、实验题目:约瑟夫(Josephus)问题的一种描述是:编号为1,2,……,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线值m,从第一个人开始按顺时针方向自1开始报数,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,从他在顺时针方向下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有的人全部出列为止。

2、基本要求:试设计一个程序,按出列顺序印出个人编号。

3、测试数据:m的初值为20;n=7,7个人的密码依次为:3,1,7,2,4,8,4。

m的初值为6,正确的出列顺序应为:6,1,4,7,2,3,5。

二、需求分析1、本程序用来求出含有密码的约瑟夫问题,可以输出所有人的出列顺序。

2 、程序运行后显示提示信息,提示用户输入一圈的人数n,接着输入每个人的密码,最后提示输入初始密码。

3、用户输入完毕后,程序自动输出运算结果。

三、概要设计1、设计思路n个人围成一圈,每个人的手中都有一个密码,这个密码决定了下一次报数的上限。

游戏规则:①给定一个初始密码②循环报数,报到密码值的人要出列,依次类推,直到所有的人都出列本程序要求输入的内容:n个人的密码及初始密码;本程序要求输出的内容:n个人出列的顺序。

2、数据结构为了实现上述功能,可以采用链式存储结构。

采用链式存储结构,定义了一个存储个人信息的结构体,及两个自定义函数,分别用于创建链表和约瑟夫出列操作。

①链表抽象数据类型的定义: #define SLNODE struct slnodeADT SLNODE{数据对象:D={ i a |i a ∈SLNODE, i=1,2,3.... }数据关系:R=φ}ADT SLNODE;②自定义函数:void create_SLnode(SLNODE *p,int n)//创建队列{ 创建链表,为N 个人分配密码 }void Josef(SLNODE *p,int n)//进行约瑟夫操作{输入初始密码m;for(){ 将出列的结点删除,并输出出列序号;}}③本程序的保护模块:结构体模块主程序模块自定义函数模块调用关系:3、程序设计主要算法的流程图:create_SLnode( )算法流程图Josef( )算法流程图四、详细设计1、元素类型、结点的类型及指针#define SLNODE struct slnodeSLNODE//每个结点的结构体{int num;//num代表序号int code;//code代表密码SLNODE *next;};2、自定义函数:void create_SLnode(SLNODE *p,int n)//创建队列,并将其尾指针指向第一个序号{SLNODE *r,*s;s=p;int i,m;cout<<"请给这"<<n<<"个人分配密码:"<<endl;for(i=0;i<n;i++){cout<<"请给第"<<i+1<<"个人输入密码:"<<endl;cin>>m;r=(SLNODE *)malloc(sizeof(SLNODE));r->code=m;r->num=i+1;r->next=s->next;s->next=r;s=s->next;}p=p->next;s->next=p;}void Josef(SLNODE *p,int n)//进行约瑟夫操作{p=p->next;int m;int i,j;SLNODE *r;cout<<"请输入初始密码:"<<endl;cin>>m;cout<<"依次出列的序号为:"<<endl;for(i=0;i<n-1;i++)p=p->next;for(i=0;i<n-2;i++){for(j=0;j<m-1;j++)p=p->next;cout<<(p->next)->num<<endl;m=(p->next)->code;r=p->next;p->next=r->next;}if(m%2==0)cout<<p->num<<endl<<(p->next)->num<<endl;elsecout<<(p->next)->num<<endl<<p->num<<endl;}3、主函数:int main(){SLNODE *p;int n;cout<<"请输入一圈的人数:"<<endl;cin>>n;p=(SLNODE *)malloc(sizeof(SLNODE));p->next=NULL;create_SLnode(p,n);Josef(p,n);return 0;}4、函数的调用关系:主函数main()调用自定义函数void create_SLnode(SLNODE *p,int n);/*创建队列*/与void Josef(SLNODE *p,int n);/*进行约瑟夫操作*/。

(完整word版)C语言约瑟夫环问题

(完整word版)C语言约瑟夫环问题

实验一:约瑟夫环问题一.实验目的:要求设计一个程序模拟约瑟夫环问题过程,求出出列编号序列。

二.实验内容:约瑟夫环问题:设编号为1,2,3,……,n的n(n>0)个人按顺时针方向围坐一圈,每个人持有一个正整数密码.开始时任选一个正整数做为报数上限m,从第一个人开始顺时针方向自1起顺序报数,报到m是停止报数,报m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他的下一个人开始重新从1报数。

如此下去,直到所有人全部出列为止。

令n最大值取30。

要求设计一个程序模拟此过程,求出出列编号序列。

三.实验过程:用一个不带头结点的循环链表来处理Josephu 问题:先构成一个有n个结点的单循环链表,然后由k结点起从1开始计数,计到m时,对应结点从链表中删除,把被删除结点的密码作为新的m值,然后再从被删除结点的下一个结点又从1开始计数,直到最后一个结点从链表中删除算法结束。

#include〈stdio.h>#include<stdlib。

h〉#define MAX_NODE_NUM 30#define TRUE 1#define FALSE 0typedef struct NodeType{ int number;int password;struct NodeType *next;}NodeType;/*创建单向循环链表*/static void CreaList(NodeType **,const int);/*运行”约瑟夫环"问题*/static void StatGame(NodeType **, int);/* 打印循环链表*/static void PrntList(const NodeType *);/*得到一个结点*/static NodeType *GetNode(const int, const int);/*测试链表是否为空,空为TRUE,非空为FALSE */ static unsigned EmptyList(const NodeType *);int main(void){ int n,m;NodeType *pHead=NULL;while(1){printf("输入总的人数n(〈=%d):”,MAX_NODE_NUM);scanf("%d",&n);printf(”初始循环的密码为:”);scanf(”%d”,&m);if(n>MAX_NODE_NUM){printf("数字太大,请重新输入!\n");continue;}elsebreak;}CreaList(&pHead,n);printf("\n打印出原始每个结点的序列号和密码\n"); PrntList(pHead);printf(”\n最终每个结点退出的序列号和密码\n");StatGame(&pHead,m);return 0;}static void CreaList(NodeType **ppHead, const int n) {int i,iCipher;NodeType *pNew, *pCur;for(i=1;i〈=n;i++){printf("第%d个人的密码为:",i);scanf(”%d",&iCipher);pNew=GetNode(i,iCipher);if(*ppHead==NULL){*ppHead=pCur=pNew;pCur->next=*ppHead;}else{pNew-〉next=pCur—〉next;pCur-〉next=pNew;pCur=pNew;}}printf(”已完成结点初始化!\n”);}static void StatGame(NodeType **ppHead, int iCipher){int iCounter,iFlag=1,i=1;NodeType *pPrv, *pCur,*pDel;pPrv=pCur=*ppHead;while(pPrv—〉next!=*ppHead)pPrv=pPrv->next;while(iFlag){for(iCounter=1;iCounter〈iCipher;iCounter++){pPrv=pCur;pCur=pCur->next;}if(pPrv==pCur)iFlag=0;pDel=pCur;pPrv-〉next=pCur-〉next;pCur=pCur-〉next;iCipher=pDel—〉password;printf("第%d个退出的是序列号为%d的人,其密码为:%d\n",i, pDel—>number,pDel-〉password);free(pDel);++i;}*ppHead=NULL;}static void PrntList(const NodeType *pHead){const NodeType *pCur=pHead;if (EmptyList(pHead))return;do{printf("第%d 个人,密码:%d\n”,pCur->number,pCur->password);pCur=pCur—〉next;} while (pCur!=pHead);}static NodeType *GetNode(const int iId,const int iCipher){NodeType *pNew;pNew=(NodeType *)malloc(sizeof(NodeType));if(!pNew){printf("错误,内存不足!\n”);exit(—1);}pNew—>number=iId;pNew-〉password=iCipher;pNew—>next=NULL;return pNew;}static unsigned EmptyList(const NodeType *pHead){if(!pHead){printf(”列表为空!\n”);return TRUE;}return FALSE;}。

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实验一约瑟夫环问题
约瑟夫环问题:
设编号为1,2,3,……,n的n(n>0)个人按顺时针方向围坐一圈,每个人持有一个正整数密码。

开始时任选一个正整数做为报数上限m,从第一个人开始顺时针方向自1起顺序报数,报到m是停止报数,报m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他的下一个人开始重新从1报数。

如此下去,直到所有人全部出列为止。

令n最大值取30。

要求设计一个程序模拟此过程,求出出列编号序列。

实现:
用一个不带头结点的单向循环链表表示上述约瑟夫环,结点结构可定义为:
typedef sturct node Array { int no; /*编号*/
int key; /*密码域*/
struct node *next; /*指针域*/
} jNode;
注意:
不带头结点的单向循环链表判空条件的处理。

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct Joseph
{
int num;
int key;
struct Joseph *next;
} Joseph1;
Joseph1 *CreatList(int n)
{
Joseph1 *R,*p,*q;
int i,k;
R=p=(Joseph1*)malloc(sizeof(Joseph1));
p->next=NULL;
for(i=0;i<n-1;i++){
q=(Joseph1*)malloc(sizeof(Joseph1));
p->num=i+1;
scanf("%d",&k);
if(k<=0)
{
printf("输入信息有误!");
exit(0);
}
p->key=k;
p->next=q;
p=q;
}
q->num=n;
scanf("%d",&k);
if(k<=0)
{
printf("输入信息有误!");
exit(0);
}
q->key=k;
q->next=R;
R=q;
return(R);
}
void DeleList(int n,Joseph1 *P,int m)
{
Joseph1 *q,*t;
q=P;
int i,j;
for(i=1;i<n;i++)
{
for(j=1;j<m;j++)
q=q->next;
t=q->next;
q->next=t->next;
m=t->key;
printf("删除的第%d个数是:",i);
printf("%d\n",t->num);
free(t);
}
printf("删除的最后一个数是:%d\n",q->num);
free(q);
}
void main()
{
int m,n;
Joseph1 *P;
printf("请输入参加的人数: ");
scanf("%d",&n);
if(n<=0|)
{
printf("输入信息有误!");
exit(0);
}
printf("请输入初始密码: ");
scanf("%d",&m);
if(m<=0)
{
printf("输入信息有误!");
exit(0);
}
printf("请输入每个人的密码: ");
P=CreatList(n);
DeleList(n,P,m);
}。

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