单链表实现约瑟夫环(JosephCircle)
首先先了解一下什么是约瑟夫环问题
据说著名犹太历史学家Josephus有过以下的故事:在罗马人占领乔塔帕特后,39 个犹太人与Josephus及他的朋友躲到一个洞中,39个犹太人决定宁愿死也不要被敌人抓到,于是决定了一个自杀方式,41个人排成一个圆圈,由第1个人开始报数,每报数到第3人该人就必须自杀,然后再由下一个重新报数,直到所有人都自杀身亡为止。然而Josephus 和他的朋友并不想遵从。首先从一个人开始,越过k-2个人(因为第一个人已经被越过),并杀掉第k个人。接着,再越过k-1个人,并杀掉第k个人。这个过程沿着圆圈一直进行,直到最终只剩下一个人留下,这个人就可以继续活着。问题是,给定了和,一开始要站在什么地方才能避免被处决。Josephus要他的朋友先假装遵从,他将朋友与自己安排在第16个与第31个位置,于是逃过了这场死亡游戏。
对于此问题用单链表实现再好不过了,当单链表首尾相接时就成了一个环:
自杀的操作可以理解为节点被删除;
代码实现:
#include<iostream>
using namespace std;
typedef struct ListNode{
int data;
struct ListNode *next;
}SlistNode,*PListNode;
PListNode creatList(int n){
PListNode head;
PListNode rear;
PListNode temp;
head=rear=NULL;
for(int i=0;i<n;i++){
temp=new SlistNode;
temp->data=i+1;
if(head==NULL)
head=temp;
else
rear->next=temp;
rear=temp;
}
if(rear!=NULL) rear->next=NULL; // 末尾结点指针域置为NULL
return head;
}
void show(PListNode head){
PListNode p=head;
while(p!=NULL){
cout<<p->data<<" ";
p=p->next;
}
cout<<endl;
}
PListNode JosephCircle(PListNode head,int x){
int count=0;
PListNode cur=head,tail=head;
PListNode str;
if(head==NULL){
return NULL;
}
while(tail->next!=NULL)
tail=tail->next;
tail->next=head;//将链表首尾相连
while(cur->next!=cur){
count=x;
while(--count){
cur=cur->next;
}
//cur为待删除节点,可以采用替换法删除,str的值赋值给cur,删除str
cout<<cur->data<<" ";
str=cur->next;
cur->data=str->data;
cur->next=str->next;
delete str;
}
return cur;
}
int main(){
PListNode head=creatList(41);
PListNode live=JosephCircle(head,3);
cout<<live->data<<endl;
return 0;
}
当人数为41时,可以看到出局顺序为