题目: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。

约瑟夫环问题(Josephus)

约瑟夫环问题(Josephus)

算法设计
Josephus jp=new Josephus(); int a[]=new int[n]; for(int i=0;i<n;i++){ a[i]=i+1; } jp.SortArray(a,n,m,k,g); } public void show(int[]b,int g){ for(int i=b.length-g;i<b.length;i++){ System.out.print(b[i]+" "); } }
• b[c]=a[i]; • a[i]=0; • c++; • if(c==n) break; • } • System.out.print(“最后出列的 3人: "); • this.show(b,g); • } • }
• 1.数据选择: 要求:n<2^15; 1<=k<=n; 2.数据和结果显示:
(3)当然其中还是会存在一些漏洞,需要进 一步的改进。在计算机中是容不得丝毫的 错误的,这也让我们学到了面对科学要持 有严谨的态度,否则必定得不到应该有的 结果。
总人数n 起始号码k 循环数m 最后出列的3人 总人数n 起始号码k 循环数m 最后出列的3人 总人数n 起始号码k 循环数m 最后出列的3人 48 6 15 47 21 46 105 73 4 87 32 21 300 80 12 70 296 198 总人数n 起始号码k 循环数m 68 34 25
输出格式:
T行最后min(n,3)个出列的编号。 结果:6 1 5
问题背景
• 这个问题是以弗拉维奥•约瑟夫斯命名的, 它是1世纪的一名犹太历史学家。他在自己 的日记中写道,他和他的40个战友被罗马 军队包围在洞中。他们讨论是自杀还是被 俘,最终决定自杀,并以抽签的方式决定 谁杀掉谁。约瑟夫斯和另外一个人是最后 两个留下的人。约瑟夫斯说服了那个人, 他们将向罗马军队投降,不再自杀。

约瑟夫环问题实验报告

约瑟夫环问题实验报告

约瑟夫问题实验报告背景约瑟夫问题(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,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1开始顺时针报数.报m的人(m 为正整数).令其出列。

然后再从他的下一个人开始,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。

一.需求分析:(1)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循环链表来实现线性表(2)输入输出格式输入格式:n,m(n,m均为正整数,)输出格式1:在字符界面上输出这n个数的输出序列(3)测试用例(举例)输入:8,4输出:4 8 5 2 1 3 7 6二.概要设计(1)抽象数据类型:数据对象:n个整数数据关系:除第一个和最后一个n外,其余每个整数都有两个元素与该元素相邻。

基本操作:查找,初始化,删除,创建链表循环链表的存储结构:(2).算法的基本思想循环链表基本思想:先把n个整数存入循环链表中,设置第m个数出列,从第一个开始查找,找到第m个时,输出第m个数,并删掉第m个节点,再从下一个数开始查找,重复上一步骤,直到链表为空,结束。

(3).程序的流程程序由三个模块组成:1.输入模块:完成两个正整数的输入,存入变量n和m中2.处理模块:找到第m个数3.输出模块:按找到的顺序把n个数输出到屏幕上三.详细设计首先,设计实现约瑟夫环问题的存储结构。

约瑟夫环-循环报数问题

约瑟夫环-循环报数问题

约瑟夫环-循环报数问题
约瑟夫游戏的⼤意:30个游客同乘⼀条船,因为严重超载,加上风浪⼤作,危险万分。

因此船长告诉乘客,只有将全船⼀半的旅客投⼊海中,其余⼈才能幸免于难。

⽆奈,⼤家只得同意这种办法,并议定30 个⼈围成⼀圈,由第⼀个⼈数起,依次报数,数到第9⼈,便把他投⼊⼤海中,然后再从他的下⼀个⼈数起,数到第9⼈,再将他投⼊⼤海中,如此循环地进⾏,直到剩下 15 个游客为⽌。

问:哪些位置是将被扔下⼤海的位置?
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
int n, m,i,s=0;
cin>>n; //总⼈数
cin>>m; //m个⼀个报数循环(注意参数下标问题)
for(i=2;i<=n;i++)
s=(s+m)%i;
printf("%d", s+1);
return 0;
}。

约瑟夫环

约瑟夫环

k:计数 m:密码
4
6 9
4 22
出队序列: 出队序列: 5
7
约瑟夫环(Joseph Circle) 4
例:
start 1 3 7 15 k=4 2 8 3 1
k:计数 m:密码
6 9
4 22
出队序列: 出队序列: 5
8
约瑟夫环(Joseph Circle)
例:
start 1 3 7 15
k:计数 m:密码
1
约瑟夫环(Joseph Circle)
例:
start 5 k=1 1 3 2 8 3 1
k:计数 m:密码
7 15
6 9
4 22 5 4
出队序列: 出队序列:
2
约瑟夫环(Joseph Circle) 5
例:
start 1 3 7 15 k=2 2 8 3 1
k:计数 m:密码
6 9
4 22 5 4
出队序列: 出队序列:
3
约瑟夫环(Joseph Circle)
例:
start 1 3 7 15 2 8
k:计数 m:密码
3 k=3 5 1
6 94 22 5 4出队序列: 出队序列:
4
约瑟夫环(Joseph Circle)
例:
start 1 3 7 15 2 8 3 1 4 k=4 5 22 5 4
3 k=1 8 1
6 9
4 22
出队序列: 出队序列: 5
2
9
约瑟夫环(Joseph Circle)
例:
start 1 3 7 15 k=8 3 1
k:计数 m:密码
8
6 9
4 22

约瑟夫环问题

约瑟夫环问题

约瑟夫环问题问题描述:有n个⼈,编号分别从0到n-1排列,这n个⼈围成⼀圈,现在从编号为0的⼈开始报数,当报到数字m的⼈,离开圈⼦,然后接着下⼀个⼈从0开始报数,依次类推,问最后只剩下⼀个⼈时,编号是多少?分析:这就是著名的约瑟夫环问题,关于来历不再说明,这⾥直接分析解法。

解法⼀:蛮⼒法。

我曾将在⼤⼀学c语⾔的时候,⽤蛮⼒法实现过,就是采⽤标记变量的⽅法即可。

解法⼀:循环链表法。

从问题的本质⼊⼿,既然是围成⼀个圈,并且要删除节点,显然符合循环链表的数据结构,因此可以采⽤循环链表实现。

解法三:递推法。

这是⼀种创新的解法,采⽤数学建模的⽅法去做。

具体如下:⾸先定义⼀个关于n和m的⽅程f(n,m),表⽰每次在n个编号0,1,...,n-1中每次删除的报数为m后剩下的数字,在这n个数字中,第⼀个被删除的数字是(m-1)%n,为了简单,把(m-1)%n记作k,那么删除k之后剩下的数字为0,1,2,...,k-1,k+1,...,n-1并且下⼀次删除的数字从k+1开始计数,这就相当于剩下的序列中k+1排在最前⾯,进⽽形成k+1,..,n-1,0,1,2,...,k-1这样的序列,这个序列最后剩下的数字应该和原序列相同,由于我们改变了次序,不能简单的记作f(n-1,m),我们可以记作g(n-1,m),那么就会有f(n,m)=g(n-1,m).下⼀步,我们把这n-2个数字的序列k+1,..,n-1,0,1,2,...,k-1做⼀个映射,映射的结果是形成⼀个从0到n-2的序列。

k+1对0,k+2对1,......,n-1对n-k-2,0对n-k-1,1对n-k,....,k-1对n-2这样我们可以把这个映射定义为p,则p(x)=(x-k-1)%n,它表⽰如果映射前的数字是x,映射后为(x-k-1)%n,从⽽这个映射的反映射问为p-1(x)=(x+k+1)%n由于映射之后的序列和原始序列具有相同的形式,都是从0开始的序列,所以可以⽤函数f来表⽰,即为f(n-1,m),根据映射规则有:g(n-1,m)=p-1[f(n-n,m)]=[f(n-1,m)+k+1]%n,最后把之前的k=(m-1)%n带⼊式⼦就会有f(n,m)=g(n-1,m)=[f(n-1,m)+m]%n.这样我们就可以得出⼀个递推公式,当n=1时,f(n,m)=0;当n>1时,f(n,m)=[f(n-1,m)+m]%n;有了这个公式,问题就变得多了。

趣学算法——约瑟夫环问题(java版)

趣学算法——约瑟夫环问题(java版)

趣学算法——约瑟夫环问题(java版)1 什么是约瑟夫环问题?约瑟夫,是⼀个古犹太⼈,曾经在⼀次罗马叛乱中担任将军,后来战败,他和朋友及另外39个⼈躲在⼀⼝井⾥,但还是被发现了。

罗马⼈表⽰只要投降就不死,约瑟夫想投降,可是其他⼈坚决不同意。

怎么办呢,他想到⼀个主意:让41个⼈围成⼀个圆圈,从第⼀个⼈开始报数,数到3的那个⼈被旁边的⼈杀死。

这样就可以避免⾃杀了,因为犹太⼈的信仰是禁⽌⾃杀的。

结果⼀群⼈杀来杀去最后只剩下两个了,就是约瑟夫和他朋友,于是两⼈愉快地去投降了。

约瑟夫和朋友站在什么位置才保住了性命呢,这就是我们今天要讲的约瑟夫环问题。

2 问题的重要性这是个BAT常⽤⾯试题,⽽且本质上是⼀个游戏,可以⼴泛应⽤于⽣活中,⼯作⽣活好帮⼿就是它了。

3 约瑟夫环抽象问题这个问题实际在讲:N个⼈围成⼀圈,第⼀个⼈从1开始报数,报M的被杀掉,下⼀个⼈接着从1开始报,循环反复,直到剩下最后⼀个,那最后胜利者的初始位置在哪⾥?模拟流程:假如有5个⼈报数,报到3被杀,情况如下A B C1 D E (初始位置,C第⼀个被杀)D E A2 B (C死后的第⼆次排位,A第⼆个被杀)B D E3 (A死后的第三次排位,E第三个被杀)B4 D (E死后的第四次排位,B第四个被杀)D (D留在了最后,初始位置是4)解决⽅法:1 循环遍历法public static int josephus(int n, int m) {//n个⼈, 0 1 2..n-1int[] people = new int[n];//⼈的索引int index = -1;//报数记录, 1 2 3..mint count = 0;//剩余⼈数初始值为nint remain = n;//为了找到最后⼀个幸存者的位置,假设所有⼈都会被杀while (remain > 0) {index++; //找到报数的⼈if (index == n) { //所有⼈遍历⼀圈后从头遍历index = 0;}if (people[index] == -1) { //如果当前的⼈被杀跳过continue;}count++; //报数if (count == m) {people[index] = -1; //报数到m后杀⼈count = 0; //报数重置remain--; //剩余⼈数递减}}return index;}将41传⼊⽅法后,可得结果为30, 因为是从0开始计数,所以等价于现实世界的第31位。

数据结构约瑟夫环问题

数据结构约瑟夫环问题

数据结构实验报告题目:约瑟夫环问题一.设计内容[问题描述]约瑟夫环问题的一种描述是:编号为1, 2, 3,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人手持一个密码(正整数)。

一开始任选一个整数作为报数上限值,从第一人开始顺时针自 1 开始顺序报数,报到m 时停止报数。

报m 的人出列, 将它的密码作为新的m 值,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从 1 报数, 如此下去直到所有人全部出列为止。

试设计程序实现之。

[基本要求] 利用循环链表存储结构模拟此过程,按照出列的顺序打印各人的编号。

[ 实验提示] 程序运行后首先要求用户指定初始报数上限值。

然后读取各人的密码。

设n<=30 。

程序执行后,要求用户在计算机终端上显示“提示信息”后,用键盘输入“提示信息”中规定的命令,以“回车符”为结束标志。

相应的输入数据和运算结果显示在其后。

二、设计目的1. 达到熟练掌握C++ 语言的基本知识和技能;2. 能够利用所学的基本知识和技能,解决简单的面向对象程序设计问题。

3. 把课本上的知识应用到实际生活中,达到学以致用的目的。

三、系统分析与设计(确定程序功能模块)1、为实现上述程序的功能,应以有序链表表示集合。

基本操作:InitList(&L)操作结果:构造一个空的有序表L。

DestroyList(&L)初始条件:有序表L 已存在。

操作结果:销毁有序表L。

ListEmpty(L)初始条件:有序表L 已存在。

操作结果:若L为空表,则返回TRUE,否则返回FALSE。

ListLength(L)初始条件:有序表L 已存在。

操作结果:返回L 中数据元素个数。

GetElem(L,i)初始条件:有序表L已存在,并且K i< ListLength(L)。

操作结果:返回L 中第i 个数据元素。

LocatePos(L,e)初始条件:有序表L已存在,e和有序表中元素同类型的值。

操作结果:若L中存在和e相同的元素,则返回位置;否则返回0。

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数据结构上机实验报告
02090401 12 雒文杰题目:约瑟夫环问题
一.问题描述
设有n个人围做一圈,现从某个人开始报数,数到m的人出列,接着从出列的下一个人开始重新报数,数到m的人又出列,如此下去,直到所有人都出列为止。

试设计确定他们的出列次序序列的程序。

二.基本要求
运用循环单链表解决约瑟夫环问题。

三.算法说明
本程序采用循环单链表的算法来解决约瑟夫环问题:建立一个循环单链表,按顺序查找指定结点,找到后删除,最后打印删除的编号序列。

四.源程序清单
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define n 7
#define NULL 0
struct clist
{int data,order; /* 人的序号, 密码*/
struct clist *next; /* 指向下一个节点的指针*/
};
typedef struct clist cnode;
typedef cnode *clink;
clink createclist(int *array,int len) /* 建立循环链表*/
{clink head;
clink before;
clink new_node;
int i;
head=(clink)malloc(sizeof(cnode));
if(!head)
return NULL;
head->data=array[0];
head->order=1;
head->next=NULL;
before=head;
for(i=1;i<len;i++)
{new_node=(clink)malloc(sizeof(cnode)); if(!new_node)
return NULL;
new_node->data=array[i];
new_node->order=i+1;
new_node->next=NULL;
before->next=new_node;
before=new_node;
}
new_node->next=head;
return head;
}
void main()
{clink head,ptr;
int find,j,i,a,list[n];
printf("Please input 'm'\n");
for(i=0;i<n;i++)
{scanf("%d",&list[i]);
printf("\n");
}
head=createclist(list,n);
printf("input first 's'\n");
scanf("%d",&a);
for(i=1;i<a-1;i++)
head=head->next;
ptr=head->next;
head->next=ptr->next;
find=ptr->data;
printf("order is %d\n",ptr->order);
free(ptr);
for(j=1;j<n;j++)
{for(i=1;i<find;i++)
head=head->next;
ptr=head->next;
head->next=ptr->next;
find=ptr->data;
printf("order is %d\n",ptr->order);
free(ptr); /* 让最后一个人也出列*/ }
}。

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