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约瑟夫环(Josehpuse)的模拟

时间:2016-08-19 00:51:42      阅读:162      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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约瑟夫环问题:

0,1,...,n-1这n个数字排成一个圆圈,从数字0开始每次从这个圆圈里删除第m个数字,求出这个圆圈里剩下的最后一个数字。

这里给出以下几种解法,

1.用队列模拟

每次将前m-1个元素出队,出队元素放入队列的末尾,再循环即可,这种方法时间复杂度为O(mn)(每找出一个数字需要m步运算,要找出n人数字),空间复杂度为O(n),用于存放队列,运行结果如下。

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2.环形链表模

时间复杂度为O(mn),空间复杂度为O(n)

代码如下(vs2015调试正常):

 1 //Josephuse环问题
 2 #include <iostream>
 3 #include <cstdlib>
 4 #include <queue>
 5 #include <vector>
 6 #include <list>
 7 
 8 
 9 using namespace std;
10 
11 //用队列模拟
12 void Q_Joes(int n, int m)
13 {
14     queue<int> Q;
15     vector<int> result;
16     for (int i = 0; i < n; i++) {
17         Q.push(i);
18     }
19     int count = m;
20     while (!Q.empty()) {
21         while (--count) {
22             Q.push(Q.front());
23             Q.pop();
24         }
25         result.push_back(Q.front());
26         Q.pop();
27         count = m;
28     }
29     for (auto i : result)
30         cout << i << " ";
31     cout << endl;
32     cout << result[result.size() - 1];
33     cout << endl;
34 }
35 
36 //用循环链表来模拟,当单链表迭代器到末尾时,将其移到链表的开头,以此来模拟一个环形链表
37 void List_Joes(int n, int m)
38 {
39     if (n < 1 || m < 1)
40         return;
41     list<int> L;
42     vector<int> result;
43     int i;
44     for (i = 0; i < n; ++i)
45         L.push_back(i);
46     list<int>::iterator curNode = L.begin();
47     while (L.size() > 0) {
48         //找到第m个数字
49         for (int i = 1; i < m; ++i) {
50             curNode++;
51             if (curNode == L.end())
52                 curNode = L.begin();
53         }
54 
55         auto next = ++curNode;
56         if (next == L.end())
57             next = L.begin();
58         --curNode;
59         result.push_back(*curNode);
60         L.erase(curNode);
61         curNode = next;
62 
63     }
64     for (auto i : result)
65         cout << i << " ";
66     cout << endl;
67     cout << result[result.size() - 1];
68     cout << endl;
69 }
70 
71 int main()
72 {
73     int n, m;
74     cin >> n >> m;
75     Q_Joes(n, m);
76     List_Joes(n, m);
77     system("pause");
78     return 0;
79 }

 

3.数学解法

当n为1时,最后剩下的数字为0

当n大于1时,f(n,m) = f‘(n -1,m) = (f(n -1,m) + m) %n

 

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 
 4 int main()
 5 {
 6     int n, m,i,last;
 7     scanf("%d%d", &n, &m);
 8     last = 0;
 9     for (i = 2; i <= n; i++)
10         last = (last + m) % i;
11     printf("%d\n", last);
12     system("pause");
13     return 0;
14 }

 

 

 

 

约瑟夫环(Josehpuse)的模拟

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原文地址:http://www.cnblogs.com/coding-wtf/p/5785310.html

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