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Josephu(约瑟夫)问题解析

程序员文章站 2022-07-02 13:34:22
Josephu问题为: 设置编号为1,2,3,......n的n个人围坐一圈,约定编号为k(1<=k<=n)的人从1看是报数,数到m的那个人出列,它的下一位又从1开始报数,数到m的那个人出列,以此类推,直到所有人出列为止,由此产生一个出队编号的序列。 提示:用有个不带头的循环链表来处理Josephu ......

josephu问题为:

设置编号为1,2,3,......n的n个人围坐一圈,约定编号为k(1<=k<=n)的人从1看是报数,数到m的那个人出列,它的下一位又从1开始报数,数到m的那个人出列,以此类推,直到所有人出列为止,由此产生一个出队编号的序列。

提示:用有个不带头的循环链表来处理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,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。

Josephu(约瑟夫)问题解析

Josephu(约瑟夫)问题解析

代码:

public class demo{
    public static void main(string[] args){
        cyclink cyclink=new cyclink();
        cyclink.setlen(5);
        cyclink.createlink();
        cyclink.show();
    }
}


//小孩
class child{
    
    //编号
    int no;
    //结点
    child nextchild=null;
    public child(int no){
        //给编号
        this.no=no;
    }
}

//环形链表
class cyclink{
    
    //先定义一个指向链表第一个小孩的引用
    //指定第一个小孩的引用不能动,不然以后找不到他了
    child firstchild=null;
    //定义一个游标
    child temp=null;
    //表示共有几个小孩
    int len=0;
    
    //设置链表大小
    public void setlen(int len){
    
    this.len=len;
    }
    
    //初始化环形链表
    public void createlink(){
        for(int i=1;i<=len;i++){
            if(i==1){
            //创建第一个小孩
            child ch=new child(i);
            this.firstchild=ch;
            this.temp=ch;
            }else{
                //创建最后一个小孩
                if(i==len){
                    child ch=new child(i);
                    temp.nextchild=ch;
                    temp=ch;
                    temp.nextchild=this.firstchild;
                    
                    
                }else{
                //继续创建小孩
                child ch=new child(i);
                //连接,搭桥
                temp.nextchild=ch;
                //temp向前走一步,指向刚刚进来的孩子
                temp=ch;
                }
            }
        }
    }
//打印该环形链表
public void show(){
    child temp=this.firstchild;
    do{
        system.out.println(temp.no);
        temp=temp.nextchild;
    }while(temp!=this.fistchild);
    
}    
}

优化:

Josephu(约瑟夫)问题解析

代码:

public class demo{
    public static void main(string[] args){
        cyclink cyclink=new cyclink();
        cyclink.setlen(50);
        cyclink.createlink();
        cyclink.setk(2);
        cyclink.setm(3);
        cyclink.show();
        cyclink.play();
    }
}


//小孩
class child{
    
    //编号
    int no;
    //结点
    child nextchild=null;
    public child(int no){
        //给编号
        this.no=no;
    }
}

//环形链表
class cyclink{
    
    //先定义一个指向链表第一个小孩的引用
    //指定第一个小孩的引用不能动,不然以后找不到他了
    child firstchild=null;
    //定义一个游标
    child temp=null;
    //表示共有几个小孩
    int len=0;
    int k=0;
    int m=0;
    
    //设置m
    public void setm(int m){
        this.m=m;
    }
    
    //设置链表大小
    public void setlen(int len){
    
    this.len=len;
    }
    //设置从第几个人开始数数
    public void setk(int k){
        this.k=k;
    }
    //开始play
    public void play(){
        child temp=this.fistchild;
        //1.先找到开始数数的人
        //int i=1;i<k;因为自己也要数一下,所以i不能为k
         for(int i=1;i<k;i++){
             temp=temp.nexchild;
         }
         while(this.len!=1){
        //2.数m下
        for(int j=1;j<m;j++){
            temp=temp.nextchild;
        }
        //找到要出圈的前一个小孩,有待优化
        child temp2=temp;
        while(temp2.nextchild!=temp){
            temp2=temp2.nextchild;
        }
        //3.将数到m的小孩,退出圈
        temp2.nextchild=temp.nextchild;
        //让temp指向数数的小孩
        temp=temp.nextchild;
        this.len--;
         }
         //最后一个小孩(验证)
         system.out.println(temp.no);
    }
    //初始化环形链表
    public void createlink(){
        for(int i=1;i<=len;i++){
            if(i==1){
            //创建第一个小孩
            child ch=new child(i);
            this.firstchild=ch;
            this.temp=ch;
            }else{
                //创建最后一个小孩
                if(i==len){
                    child ch=new child(i);
                    temp.nextchild=ch;
                    temp=ch;
                    temp.nextchild=this.firstchild;
                    
                    
                }else{
                //继续创建小孩
                child ch=new child(i);
                //连接,搭桥
                temp.nextchild=ch;
                //temp向前走一步,指向刚刚进来的孩子
                temp=ch;
                }
            }
        }
    }
//打印该环形链表
public void show(){
    child temp=this.firstchild;
    do{
        system.out.println(temp.no);
        temp=temp.nextchild;
    }while(temp!=this.fistchild);
    
}    
}