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單鏈表實現約瑟夫環

大家對約瑟夫環是比較陌生的,但是對於大多數人來說,丟手絹卻一點都不陌生,其實約瑟夫環和丟手絹差不多。

約瑟夫環

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。
詳見百度百科約瑟夫環.
在本篇部落格中,我將是以一個單鏈表圍成一個環,然後從第一個結點開始報數,當數到3的時候的那個結點就被丟擲,然後從下一個開始又重新從1開始繼續報數,從而留下最後一個結點,就是約瑟夫點(我自己瞎猜的);
下面是我畫的一個對於一共有8個結點的環,每次報到3的時候就刪除這個結點的展示圖:
這裡寫圖片描述

第一步:從1開始報數為3的時候就刪除3號結點
第二步:從4號結點開始報數,當為3的時候刪除6號結點;
第三步:從7號結點開始報數,當為3的時候刪除1號結點;
第四步:從2號結點開始報數,當為3的時候刪除5號結點;
第五步:從7號結點開始報數,當為3的時候刪除2號結點;
第六步:從4號元素開始報數,當為3的時候刪除8號結點;
第七步:又從4號開始報數,當為3的時候刪除4號結點,此時連結串列中只有一個7號結點,所以最後的結點就是7號結點;

大概思路我們都有了,所以我們事先程式碼如下:

#include<iostream>
#include<assert.h>
using namespace std;

typedef int DataType;
typedef struct Node
{
    DataType _data;
    struct Node*
_pNext; }Node, *PNode; Node* BuyNode(DataType data) //建立新結點 { PNode newNode = NULL; newNode = (PNode)malloc(sizeof(Node)); if (NULL == newNode) { printf("out of memory\n"); return NULL; } else { newNode->_data = data; newNode->_pNext =
NULL; } return newNode; } void InitList(PNode* pHead) //初始化連結串列 { assert(pHead); *pHead = NULL; } void PushBack(PNode* pHead, DataType data) //尾插 { assert(pHead); if (*pHead == NULL) *pHead = BuyNode(data); else { PNode pPreNode = *pHead; PNode pCurNode = BuyNode(data); while (pPreNode->_pNext) pPreNode = pPreNode->_pNext; pPreNode->_pNext = pCurNode; } } PNode Front(PNode pHead) //返回第一個結點 { if (NULL == pHead) return NULL; PNode pPreNode = pHead; return pPreNode; } PNode Back(PNode pHead) //返回最後一個結點 { if (NULL == pHead) return NULL; PNode pPreNode = pHead; while (pPreNode->_pNext && pPreNode) pPreNode = pPreNode->_pNext; return pPreNode; } PNode JosephCircle(PNode* pHead, int m)//約瑟夫環 { int count = m; PNode pPreNode = *pHead; PNode pCurNode = NULL; assert(pHead); if (NULL == *pHead) return NULL; while (pPreNode->_pNext != pPreNode) { count = m; while (--count) { pCurNode = pPreNode; pPreNode = pPreNode->_pNext; } pCurNode->_pNext = pPreNode->_pNext; free(pPreNode); pPreNode = pCurNode->_pNext; } return pPreNode; } int main() { PNode pHead, pBackNode, pFrontNode; PNode tmp1; InitList(&pHead); PushBack(&pHead, 1); PushBack(&pHead, 2); PushBack(&pHead, 3); PushBack(&pHead, 4); PushBack(&pHead, 5); PushBack(&pHead, 6); PushBack(&pHead, 7); PushBack(&pHead, 8); pBackNode = Back(pHead); pFrontNode = Front(pHead); pBackNode->_pNext = pFrontNode; tmp1 = JosephCircle(&pHead, 3); cout << tmp1->_data << endl; return 0; }

這裡寫圖片描述