1. 程式人生 > >Java 約瑟夫環問題解決方案

Java 約瑟夫環問題解決方案

1、問題描述

約瑟夫環(約瑟夫問題)是一個數學的應用問題:已知n個人(以編號1,2,3…n分別表示)圍坐在一張圓桌周圍。從編號為k的人開始報數,數到m的那個人出列;他的下一個人又從1開始報數,數到m的那個人又出列;依此規律重複下去,直到圓桌周圍的人全部出列。通常解決這類問題時我們把編號從0~n-1,最後結果+1即為原問題的解。–百度百科

2、解決方案

  
  這裡主要使用了LinkedList來儲存所有人的資訊,假設有n個人,編號為0-n-1,預設是從編號為0的第一個人開始報數,每次從List中取出第一個元素來,如果此時報的數是淘汰數字的整數倍,則將該元素淘汰掉,否則放到List的末尾中,迴圈執行這個過程直到List中的人數與要求結束的人數相等為止,返回List中的編號組成的陣列即可。

3、程式碼例項


import java.util.LinkedList;
import java.util.Scanner;

/**
 * 約瑟夫環問題,輸入總人數,每個人的編號從0開始,輸入一個淘汰數字,當報數的人報的數為淘汰數字的整數倍數該人淘汰,後面的人繼續報數(或從新報數是一樣的)
 */
public class JosephDemo {

    private LinkedList<Integer> perList;
    private int start;
    private int scale;
    private int end;

    /**
     * @param
num * 總人數,每個人的編號是從0開始的 * @param start * 起始報數 * @param scale * 報數為scale的整數倍時淘汰一個人,比如scale為3,則報數為3、6...的人會淘汰 * @param end * 結束時剩餘的人數 */
public JosephDemo(int num, int start, int scale, int end) { perList = new
LinkedList<Integer>(); for (int i = 0; i < num; i++) { perList.add(i); } this.start = start; this.scale = scale; this.end = end; } public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.print("請輸入總人數,大於0的整數:"); int num = scanner.nextInt(); System.out.print("請輸入淘汰數字,大於0的整數:"); int scale = scanner.nextInt(); System.out.print("請輸入起始報數的編號,大於等於0的整數:"); int start = scanner.nextInt(); System.out.print("請輸入結束時剩餘的人數,大於0的整數:"); int end = scanner.nextInt(); long l = System.currentTimeMillis(); JosephDemo yd = new JosephDemo(num, start, scale, end); Integer[] index = yd.findEnd(); System.out.print("剩下的編號為:"); for (int i = 0; i < index.length; i++) { System.out.println(index[i] + 1); } System.out.println("耗時:" + (System.currentTimeMillis() - l)); } /** * 找到剩下輸入的結束人數時的所有編號 * * @return */ private Integer[] findEnd() { int lastNum = perList.size(); int _start = this.start; while (lastNum != this.end) { Integer head = perList.pop(); if (_start % scale == 0) { lastNum--; } else { perList.addLast(head); } _start++; } Integer[] result = perList.toArray(new Integer[0]); return result; } }

執行的結果:

請輸入總人數,大於0的整數:1000
請輸入淘汰數字,大於0的整數:13
請輸入起始報數的編號,大於等於0的整數:1
請輸入結束時剩餘的人數,大於0的整數:1
剩下的編號為:396
耗時:16