約瑟夫環問題的兩種解決方式(遞迴求解和陣列模擬求解)
約瑟夫環問題各位Acmer肯定都遇到過,就是給你編號為從0~n-1的n個人,從頭開始報數,報到m的人離場,問最後留下的人是幾號。有兩種方法解決這個問題
第一種:陣列模擬
這種方法沒什麼好說的,就是模擬報數和離場的過程,加個訪問陣列標記一下誰離場了就好了
第二種:遞迴求解package HomeWork; public class JosephRing1 { public static int josephring(int a[]){ int vis[] = new int [17]; int ans = 0; int cnt = 0; int i = 0; while(true){ if(i == 17){ i = 0; } if(vis[i] == 0){ cnt++; if(cnt % 3 == 0){ vis[i] = 1; ans++; System.out.printf("第%d次離開的人是:%d\n",ans,a[i]); if(ans == 16) break; } } i++; } for(i=0;i<17;i++){ if(vis[i] == 0) break; } return a[i]; } public static void main(String [] args){ int ans = 0; int a[] = new int [17]; for(int i=0;i<17;i++){ a[i] = ans++; } System.out.println("最後留下的是:" + josephring(a) + "號"); } }
感覺陣列模擬實在low的一批,所以還有一種數學思想的求法;
我們通過寫幾組簡單資料來發現一些規律,比如有6個人,他們編號分別是0,1,2,3,4,5,規定數到3的人離開,那麼首輪離開的是2,5,第二輪離開的是3,也就是說離開人的編號是(m-1)%n,下一輪編號為0的人是(m + 0)%n,下一輪編號為1的人是(m+1)%n,則下一輪編號為i的人是(m+i)%n。我們設函式X(n)表示n個人中離開的人,則根據關係有X(n) = (m+X(n-1))%n,那麼我們就得到了一個遞迴表示式,終止遞迴的條件是x(1),x(1) = (n+m-1)%n。
package HomeWork; public class JosephRing2 { public static int josephring2(int n,int m,int i){ if(i == 1){ return (n + m-1) % n; } else{ return (josephring2(n-1,m,i-1) + m) % n; } } public static void main(String [] args){ for(int i=1;i<=16;i++){ System.out.printf("第%d次離開的人是:%d\n",i,josephring2(17,3,i)); } System.out.printf("最後留下的人是:%d\n",josephring2(17,3,17)); } }
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