数据结构实验报告(实验二 约瑟夫环)

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大学数据结构课程设计-实习报告——约瑟夫环

大学数据结构课程设计-实习报告——约瑟夫环

20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:数据结构实习报告题目:程序求解约瑟夫环问题出列顺序一、需求分析1.以单项循环链表存储结构模拟约瑟夫环问题。

即编号为1、2、3…、n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密码(正整数)。

一开始任选一个正整数作为报数上限值m,从第一个人开始按顺时针方向自1开始报数,报到m时停止报数。

报m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他在顺时针方向下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有的人全部出列为止。

按出列顺序印出各人的编号。

2.演示程序以用户与计算机的对话方式执行,用户输入相应的数据,输出结果显示在其后。

3.测试数据:(1)n=77个人的密码依次为:3,1,7,2,4,8,4;首先m值为6(正确的输出顺序为:6,1,4,7,2,3,5)(2)n=55个人的密码依次为:1,2,3,4,5首先m值为1(正确的输出顺序为:1,2,4,3,5)(3)n=5首先m值为-2(输入的人数和初始密码不能为负数!)二、概要设计为实现上述程序功能,应利用单向循环链表存储结构模拟此过程。

1.单向循环链表的抽象数据类型定义为:ADT CircularList{数据对象:D={ai|ai∈LNode,i=1,2,…,n,n≥0}数据关系:R1={<ai-1,ai>|ai-1∈D,i=2,…,n}基本操作:Status ListDelete_L(LinkList &L,int I,ElemType &e)操作结果:在带头结点的单链表L中,删除第i个元素,并用e返回其值}2.本程序中包括的三个基本模块:1)主程序模块:Void main(){初始化;do{接受命令;处理命令;}while(“命令”=”退出”)}2)线性表模块:实现线性表的抽象数据结构3)元素结构单元模块:定义线性表中每个元素的结构三、详细设计1.结点类型typedef struct LNode{int data;//密码int i;//编号struct LNode *next;}LNode, *LinkList;2.用循环链表存储约瑟夫环,没有头结点,基本操作函数如下:int CreateList(LinkList &L,int a[],int n){//创建循环链表结构的约瑟夫环LinkList s,r;int i;r=L;for(i=1;i<=n;i++){s=(LinkList )malloc(sizeof(LNode));s->data=a[i];s->i=i;if(i==1){L=s;s->next=s;r=s;//尾指针指向当前元素}else{s->next=r->next;r->next=s;r=s;}}return 1;}int ListDelete_L(LNode *L){//删除表中一个结点if(L->next==L)//只剩一个结点{printf("%d\n",L->i);free(L);return 0;}LNode *p;p=L->next;//p指向要删除元素的下一个结点while(p->next!=L)p=p->next;LNode *q=L;//q指向需要被删除的元素结点int e=L->i;p->next=L->next;free(q);printf("%d ",e);return 1;}int FindNode(LinkList L,int x){//查找表中某个结点LinkList p=L;LinkList q;for(int i=1;i<x;i++)p=p->next;q=p->next;//下一次循环的起始位置x=p->data;if(ListDelete_L(p))FindNode(q,x);return p->i;}3.主函数:int main(){int n,m;LinkList L;printf("请输入人数和初始密码:");scanf("%d %d",&n,&m);if(n<0||m<0){printf("输入的人数和初始密码不能为负数!\n");return 0;}int a[20XXXX0];printf("请输入每个人的密码:");for(int i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&a[i]);if(CreateList(L,a,n)){printf("\n");printf("正确的出列顺序为:");FindNode(L,m);printf("\n");}return 0;}4.函数的调用关系图反映了演示程序的层次结构:CreateList FindNodeListDelete_L四、调试分析1.刚开始时,忽略了题目要求的没有头结点这一项,没有把第一个结点单独拿出来建立,出现了逻辑上的错误。

数据结构实验第二章约瑟夫环

数据结构实验第二章约瑟夫环

实验名称:约瑟夫环一.问题描述:设有编号为1,2,…,n的n(n>0)个人围成一个圈,每个人持有一个密码 m。

从第一个人开始报数,报到 m 时停止报数,报 m 的人出圈,再从他的下一个人起重新报数,报到 m 时停止报数,报 m 的出圈,……,如此下去,直到所有人全部出圈为止。

当任意给定n和m 后,设计算法求 n 个人出圈的次序。

二、数据结构设计由于约瑟夫环问题本身具有循环性质,故考虑采用循环链表的结构来存储信息。

为了统一对表中任意结点的操作,循环链表不带头结点。

其结点类型定义如下:typedef struct Node{int data;struct Node *next;}Node,*LinkList;三、算法设计(1)流程图定义L头指针,创建头结点创建循环链表求具体出圈顺序(2)详细说明:求出圈顺序://首先,定义L头指针,创建头结点LinkList L,p,q;i=1;L=(LinkList)malloc(sizeof(Node));L->data=i;p=L;//然后,创建循环链表for(i=2;i<=n;i++){ //n为总人数q=(LinkList)malloc(sizeof(Node));q->data=i;p->next=q;p=p->next;}p->next=L;p=L;//求具体出圈顺序while(1){i=1;while(i<m-1){ //m为密码p=p->next;i++;}if(p->next==p){ //判断是否到最后一个结点printf("\nthe last one is: %d\n",p->next->data);break;}else{++num;printf("\nthe %dth one is: %d",num,p->next->data);p->next=p->next->next;}p=p->next;}四、界面设计,此程序功能简单,无需复杂操作界面。

约瑟夫环数据结构实验报告

约瑟夫环数据结构实验报告

数据结构上机实验报告1、需求分析1:用一个循环链表实现n个人按顺时针排成一圈,每个人看作一个节点,每个节点都是一个结构体类型,包含三个域: 序号域(data), 密码域(key),指向下一个人的指针域(next).2:程序开始时由用户任意输入人数n及一个正整数作为报数上限值m,一个正整数作为密码最大值,判断所输密码是否在范围内。

然后为依次每一个人指定一个密码3:初始密码为用户外部输入的密码m, 从第一个人开始按顺市针方向自1开始报数.,报道m的时停止,报m的人出列,将他的密码作为新的密码值(m), 从他在顺针方向的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有的人全部出列为止.4:本程序最终结果为n 的人的出列顺序5:测试数据: m的初值为1; n =5(即有5个人)57个人的密码依次为:1,2,3,4,5.首先没的值为1,正确的出列顺序应为1,2,4,3,5。

2概要分析(1)抽象数据类型的定义:为实现上述程序的功能,可以用整数存储用户的输入。

并将用户输入的值存储于线性表中。

算法的基本思想:约瑟夫环问题中的数据是人所在的位置,而这种数据是存在“第一元素、最后元素”,并且存在“唯一的前驱和后继的”,符合线性表的特点。

由于需要模拟约瑟夫环的出列问题,可以采用顺序表来实现线性表,完成出列顺序的输出。

核心算法主要分为两步:1、确定需要删除的位置,2、设置并删除该位置。

已知报数间隔m,我们可以把当前位置加上m获得需要删除的位置,如果获得的位置超过顺序表中实际元素的总长度,则可以通过减去数组的实际长度来修正(即模拟环状计数)。

然后把顺序表中的当前指向位置设置为该位置,继而删掉该位置。

反复进行上述确定位置和删除位置的操作,直到顺序表为空。

(2)主程序的流程:程序由三个模块组成:(1)输入模块:无提示语句,直接输入总人数n和报数次数m,中间用逗号隔开。

(2)构造链表并输入每个人信息模块:(3)主要处理出列的函数:分别在DOS下和文件中,按移除元素的顺序依次显示其位置。

约瑟夫环数据结构实验报告

约瑟夫环数据结构实验报告

约瑟夫环数据结构实验报告《约瑟夫环数据结构实验报告》摘要:本实验旨在通过使用约瑟夫环数据结构来模拟约瑟夫问题,并通过实验结果分析该数据结构的性能和适用场景。

实验结果表明,约瑟夫环数据结构在解决约瑟夫问题方面具有良好的性能和效率,并且可以应用于一定范围的实际问题中。

1. 引言约瑟夫问题是一个经典的数学问题,描述了一个有n个人的圆桌围坐,从第一个人开始报数,报到m的人离开,然后从离开的人的下一个人开始重新报数,直到所有人离开。

在本实验中,我们将使用约瑟夫环数据结构来模拟这一问题,并分析其性能和适用场景。

2. 实验方法我们首先定义了一个约瑟夫环的数据结构,并实现了相应的插入、删除等操作。

然后,我们使用不同规模的数据集进行了实验,记录了每次操作的时间开销,并进行了性能分析。

3. 实验结果实验结果表明,约瑟夫环数据结构在解决约瑟夫问题方面具有良好的性能和效率。

在不同规模的数据集下,其操作时间基本保持在可接受的范围内,并且随着数据规模的增加,性能表现基本保持稳定。

4. 结论约瑟夫环数据结构在解决约瑟夫问题方面具有良好的性能和效率,并且可以应用于一定范围的实际问题中。

然而,在处理大规模数据时,仍需进一步优化算法和数据结构,以提高性能和效率。

5. 展望未来,我们将进一步研究约瑟夫环数据结构在实际问题中的应用,并探索其在其他领域的潜在价值。

同时,我们也将继续优化算法和数据结构,以提高其性能和适用范围。

综上所述,约瑟夫环数据结构在解决约瑟夫问题方面具有良好的性能和效率,并且具有一定的实际应用价值。

通过本实验,我们对该数据结构有了更深入的了解,并为其在实际问题中的应用提供了一定的参考和借鉴。

约瑟夫环数据结构实验报告

约瑟夫环数据结构实验报告

约瑟夫环数据结构实验报告约瑟夫环数据结构实验报告引言约瑟夫环是一种经典的数学问题,它涉及到一个有趣的数据结构。

本次实验旨在通过实现约瑟夫环数据结构,深入理解该问题,并探索其在实际应用中的潜力。

本报告将介绍实验的设计和实现过程,并分析实验结果。

实验设计在本次实验中,我们选择使用链表来实现约瑟夫环数据结构。

链表是一种非常灵活的数据结构,适合用于解决约瑟夫环问题。

我们设计了一个Josephus类,其中包含了创建环、添加元素、删除元素等操作。

实验实现1. 创建环在Josephus类中,我们首先需要创建一个循环链表。

我们使用一个头节点来表示环的起始位置。

在创建环的过程中,我们可以选择指定环的长度和起始位置。

2. 添加元素在创建环之后,我们可以通过添加元素来向约瑟夫环中插入数据。

我们可以选择在环的任意位置插入元素,并且可以动态地调整环的长度。

3. 删除元素根据约瑟夫环的规则,每次删除一个元素后,下一个元素将成为新的起始位置。

我们可以通过删除元素的操作来模拟约瑟夫环的运行过程。

在删除元素时,我们需要考虑环的长度和当前位置。

实验结果通过实验,我们得出了以下结论:1. 约瑟夫环数据结构可以有效地模拟约瑟夫环问题。

通过创建环、添加元素和删除元素的操作,我们可以模拟出约瑟夫环的运行过程,并得到最后剩下的元素。

2. 约瑟夫环数据结构具有一定的应用潜力。

除了解决约瑟夫环问题,该数据结构还可以用于其他类似的问题,如任务调度、进程管理等。

3. 约瑟夫环数据结构的时间复杂度较低。

由于约瑟夫环的特殊性质,我们可以通过简单的链表操作来实现该数据结构,使得其时间复杂度较低。

结论本次实验通过实现约瑟夫环数据结构,深入理解了该问题,并探索了其在实际应用中的潜力。

通过创建环、添加元素和删除元素的操作,我们可以模拟出约瑟夫环的运行过程,并得到最后剩下的元素。

约瑟夫环数据结构具有一定的应用潜力,并且具有较低的时间复杂度。

通过本次实验,我们对数据结构的设计和实现有了更深入的理解,并为将来的研究和应用奠定了基础。

数据结构约瑟夫环实习报告

数据结构约瑟夫环实习报告

数据结构约瑟夫环实习报告一、实习题目约瑟夫环(Josephus Problem)是一种经典的问题,编号为1,2,……,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密码(正整数)。

一开始任选一个正整数作为报数上限值M,从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数,报到M时停止报数。

报M的人出列,将他的密码作为新的M值,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有人全部出列为止。

试设计一个程序求出出列顺序,并利用单向循环链表存储结构模拟此过程,按照出列的顺序输出各人的编号。

二、实习目的1. 熟悉单向循环链表的存储结构及其应用。

2. 加深对线性链表这种数据结构的基本概念理解。

3. 锻炼较强的思维和动手能力,更加了解编程思想和编程技巧。

三、实习内容1. 采用单向循环链表实现约瑟夫环。

2. 从键盘输入整数m,通过create函数生成一个具有m个结点的单向循环链表。

3. 从键盘输入整数s(1<s<m)和n,从环表的第s个结点开始计数为1,当计数到第n个结点时,输出该第n结点对应的编号,将该结点从环表中消除,从输出结点的下一个结点开始重新计数到n,如此循环,直到输出了这个环表的全部结点为止。

四、程序设计1. 概要设计为了解决约瑟夫环的问题,我们可以建立单向循环链表来存储每个人的信息(该人的编号以及其下一个人的编号),及结点,人后通过查找每个结点,完成相应的操作来解决约瑟夫问题。

抽象数据类型定义:数据对象:D数据关系:R1基本操作:操作结果:构造2. 详细设计(1)初始化循环单链表```cvoid initList(LNode *head) {head->next = head;head->number = 0;}```(2)尾插法建立循环单链表```cvoid createFromTail(LNode *head, int m, int pass, int length) { LNode *p = head;int i;for (i = 1; i <= m; i++) {LNode *s = (LNode *)malloc(sizeof(LNode));s->number = i;s->pass = pass;s->next = NULL;p->next = s;p = s;}p->next = head; // 使链表形成一个环}```(3)从链表中删除结点```cvoid deleteFromList(LNode *head, LNode *p) {if (p->next == head) { // 删除的是头结点head = p->next;}p->next = p->next->next;free(p);}```(4)约瑟夫计数```cvoid yuesefu(LNode *head, int m, int n, int *sequence) { int count = 0;LNode *p = head;while (p->next != p) { // 当链表中还有多个结点时循环 count = 0;LNode *q = p->next;while (count < n) {q = q->next;count++;}sequence[count] = q->number; // 记录下出列的人的编号deleteFromList(head, q); // 删除该结点p = q->next; // 从下一个结点又开始计算n = m; // 新的M值}}```五、实验结果与分析通过以上程序设计,我们可以得到约瑟夫环的出列顺序。

数据结构实验报告_约瑟夫环

数据结构实验报告_约瑟夫环
using namespace std;
typedef struct Node
{
int num;
int key;
struct Node *next;
}Node,*LinkList;
void main()
{
int n,m;
cout<<"请输入人数:";
cin>>n;
while(n<=0){
cout<<"人数不合法,请重新输入:";
{
cout<<p->num<<"号的密钥为"<<p->key<<endl;
p=p->next;
}
cout<<endl;
for(i=1;i<=n;i++)
{
for(int k=1;k<m;k++)
p=p->next;
q=p->next;
m=q->key;
cout<<"第"<<i<<"个出列的是"<<q->num<<"号"<<endl;
数据结构实验
题目:约瑟夫环
一、问题描述
用循环单链表实现约瑟夫环。
二、概要设计及存储表示
建立不带头结点的循环单链表,通过循环语句实现结点指针的传递及结点的删除,并输出删除的节点顺序。
每个结点分别存储一个序号及一个密钥两个变量,以及指向下一结点的指针。
三、调试分析
1.结点建立时发现错误,忘记结点应存储两个数据。

数据结构实验报告(杨辉三角-约瑟夫环)

数据结构实验报告(杨辉三角-约瑟夫环)

数据结构实验报告实验一杨辉三角形(Pascal’s triangle)一、需求分析1.输入的形式和输入值的范围本程序中,需输入的杨辉三角级数level为正整数,由键盘输入,以回车结束2.输出的形式通过屏幕输出杨辉三角3.程序所能达到的功能用户从键盘输入需要的杨辉三角级数,从屏幕输出杨辉三角4.测试数据输入:5输出: 1 11 2 11 3 3 11 4 6 4 11 5 10 10 5 1二、概要设计以链队列结构实现该实验1.抽象数据类型定义ADT Queue {数据对象:D = { ai | ai∈ElemSet , i = 1,2,…,n,n≥0 }数据关系:R1={<ai-1,ai> | ai-1 , ai∈D, i=2,…,n}约定其中ai端为队列头,an端为队列尾基本操作:InitQueue ( &Q )操作结果:构造一个空队列QDestroyQueue ( &Q )初始条件:队列Q已存在操作结果:队列Q被销毁,不再存在ClearQueue ( &Q )初始条件:队列Q已存在操作结果:将Q清为空队列QueueEmpty ( Q )初始条件:队列Q已存在操作结果:若Q为空队列,则返回TRUE,否则FALSEQueueLength ( Q )初始条件:队列Q已存在操作结果:返回Q的元素个数,即队列长度GetHead ( Q , &e )初始条件:Q为非空队列操作结果:用e返回Q的队头元素EnQueue ( &Q , e )初始条件:队列Q已存在操作结果:插入元素e为Q的新队尾元素DeQueue ( &Q , &e )初始条件:Q为非空队列操作结果:删除Q的队头元素,并用e返回其值QueueTraverse ( Q , visit( ) )初始条件:Q已存在且非空操作结果:从队头到队尾,依次对Q的每个数据元素调用函数visit( )。

约瑟夫问题实验报告

约瑟夫问题实验报告

约瑟夫问题实验报告篇一:约瑟夫问题数据结构实验报告中南民族大学管理学院学生实验报告实验项目: 约瑟夫问题课程名称:数据结构年级:专业:信息管理与信息系统指导教师:实验地点:管理学院综合实验室完成日期:小组成员:学年度第一、实验目的(1)掌握线性表表示和实现;(2)学会定义抽象数据类型;(3)学会分析问题,设计适当的解决方案;二、实验内容【问题描述】:编号为1,2,…,n 的 n 个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密码(正整数)。

一开始任选一个正整数作为报数上限值 m,从第一个人开始按顺时针方向自 1 开始顺序报数,报到 m 时停止报数。

报 m 的人出列,将他的密码作为新的 m 值,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从 1 报数,如此下去,直至所有人全部出列为止。

试设计一个程序求出出列顺序。

【基本要求】:利用单向循环链表存储结构模拟此过程,按照出列的顺序印出各人的编号。

【测试数据】:m 的初值为 20;密码:3,1,7,2,4,8,4(正确的结果应为 6,1,4,7,2,3,5)。

三、实验步骤(一)需求分析对于这个程序来说,首先要确定构造链表时所用的插入方法。

当数到m时一个人就出列,也即删除这个节点,同时建立这个节点的前节点与后节点的联系。

由于是循环计数,所以才采用循环列表这个线性表方式。

程序存储结构利用单循环链表存储结构存储约瑟夫数据(即n个人的编码等),模拟约瑟夫的显示过程,按照出列的顺序显示个人的标号。

编号为 1,2,?,n 的 n 个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密码(正整数)。

一开始任选一个正整数作为报数上限值 m,从第一个人开始按顺时针方向自 1 开始顺序报数,报到 m 时停止报数。

报 m 的人出列,将他的密码作为新的 m 值,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从 1 报数,如此下去,直至所有人全部出列为止。

试设计一个程序求出出列顺序。

基本要求是利用单向循环链表存储结构模拟此过程,按照出列的顺序印出各人的编号。

数据结构实验报告约瑟夫环

数据结构实验报告约瑟夫环

数据结构实验报告约瑟夫环约瑟夫环是一个古老而有趣的问题,也是数据结构中一个经典的应用。

它的故事发生在公元前1世纪,当时犹太人正面临罗马的入侵。

为了避免被俘虏,一群犹太士兵决定以一种特殊的方式自杀,而不是被罗马人俘虏。

他们围成一个圈,按照某个规则进行自杀,直到只剩下一个人为止。

这就是著名的约瑟夫环问题。

在这个问题中,我们有n个人,编号从1到n,围成一个圈。

按照一定的规则,从第一个人开始报数,每次报到m的人将被淘汰。

然后,从下一个人开始重新报数,如此循环,直到只剩下一个人为止。

这个问题的解决方法有很多,其中最常见的是使用链表数据结构。

我们可以将每个人表示为一个节点,节点之间通过指针连接,形成一个环形链表。

每次淘汰一个人后,只需要将指针跳过被淘汰的节点,重新连接链表。

为了更好地理解这个问题,我们可以通过一个简单的例子来演示。

假设有10个人,编号从1到10,每次报数到3的人将被淘汰。

首先,我们将这10个人表示为一个环形链表:1->2->3->4->5->6->7->8->9->10->1。

按照规则,第一次报数到3的人是3号,所以我们将3号节点从链表中删除:1->2->4->5->6->7->8->9->10->1。

接下来,从4号节点开始重新报数。

第二次报数到3的人是6号,所以我们再次将6号节点从链表中删除:1->2->4->5->7->8->9->10->1。

以此类推,直到只剩下一个人为止。

通过这个例子,我们可以看到约瑟夫环问题的解决方法非常简单直观。

使用链表数据结构,每次淘汰一个人后,只需要将指针跳过被淘汰的节点,重新连接链表。

这种方法的时间复杂度为O(n*m),其中n为人数,m为报数的次数。

除了链表,还有其他数据结构可以用来解决约瑟夫环问题。

数据结构实验报告约瑟夫环

数据结构实验报告约瑟夫环

数据结构实验报告约瑟夫环约瑟夫环是一种经典的数学问题,它源于古代传说中的故事。

根据传说,约瑟夫是一位犹太历史学家,他和他的朋友们被罗马军队包围在一个洞穴里。

为了避免被俘虏,他们决定自杀,但是他们决定以一个特殊的方式来做。

他们围成一个环,从一个人开始,每隔一个人就杀死一个,直到只剩下一个人。

约瑟夫是最后一个幸存者。

这个问题可以用数据结构来解决,其中最常用的方法是使用循环链表。

循环链表是一种特殊的链表,它的最后一个节点指向第一个节点,形成一个环。

在解决约瑟夫环问题时,我们可以使用循环链表来模拟这个环。

首先,我们需要创建一个循环链表,并将所有的人依次添加到链表中。

然后,我们需要设置一个计数器,用来记录当前的位置。

接下来,我们需要遍历链表,每次遍历到计数器所指向的位置时,将该节点从链表中删除,并将计数器加一。

当计数器的值等于要删除的位置时,我们就将该节点删除,并将计数器重置为1。

重复这个过程,直到链表中只剩下一个节点为止。

通过使用循环链表,我们可以很方便地解决约瑟夫环问题。

这种方法的时间复杂度为O(n*m),其中n表示初始链表的长度,m表示要删除的位置。

由于每次删除一个节点后,链表的长度会减少,所以实际上的时间复杂度会小于O(n*m)。

除了使用循环链表,还可以使用数组来解决约瑟夫环问题。

我们可以创建一个长度为n的数组,然后将所有的人依次添加到数组中。

接下来,我们需要设置一个计数器,用来记录当前的位置。

然后,我们需要遍历数组,每次遍历到计数器所指向的位置时,将该人从数组中删除,并将计数器加一。

当计数器的值等于要删除的位置时,我们就将该人删除,并将计数器重置为1。

重复这个过程,直到数组中只剩下一个人为止。

与循环链表相比,使用数组解决约瑟夫环问题的方法更加简单。

但是,数组的长度是固定的,所以如果要解决的问题规模很大,可能会导致内存的浪费。

此外,数组的删除操作需要移动其他元素,所以时间复杂度较高。

综上所述,约瑟夫环问题是一个经典的数学问题,可以通过使用循环链表或数组来解决。

数据结构约瑟夫环实验报告

数据结构约瑟夫环实验报告

数据结构约瑟夫环实验报告数据结构约瑟夫环实验报告引言:数据结构是计算机科学中的重要概念,它涉及如何组织和存储数据以便有效地使用。

约瑟夫环是一种经典的数据结构问题,它涉及到一个有序的列表,以及在列表中进行操作的规则。

在本次实验中,我们将探索约瑟夫环的概念,并通过编写程序来模拟和解决约瑟夫环问题。

背景:约瑟夫环问题源于一个古老的传说,故事中有一群囚犯被困在一个圆形的牢房中。

为了避免被敌人发现,囚犯们决定采取一种特殊的方式来决定谁将被处决。

开始时,他们围成一个圆圈,从一个固定的位置开始数,每次数到一个固定的数字,该数字的人将被处决。

然后,从被处决的人开始重新数数,直到只剩下一个人。

实验过程:为了模拟约瑟夫环问题,我们首先需要创建一个循环链表。

循环链表是一种特殊的链表,其最后一个节点指向第一个节点,形成一个环形结构。

在这个环形链表中,我们将存储囚犯的信息,包括编号和姓名。

在编写程序之前,我们需要定义一些参数。

首先,我们需要确定囚犯的总人数和每次数数的数字。

这些参数可以根据实际情况进行调整。

接下来,我们需要定义一个起始位置,即从哪个囚犯开始数数。

在创建循环链表后,我们将开始模拟约瑟夫环问题。

我们将从起始位置开始数数,每当数到指定的数字时,我们将删除当前节点,并将数数的位置移动到下一个节点。

这个过程将一直进行,直到只剩下一个节点为止。

结果与分析:通过运行程序,我们可以得到约瑟夫环问题的解。

最后一个幸存的囚犯的编号将被输出。

通过不同的参数设置,我们可以观察到不同的结果。

在实验过程中,我们还可以观察到一些有趣的现象。

例如,当囚犯的总人数和每次数数的数字相等时,最后一个幸存的囚犯将是初始位置的囚犯。

这是因为每次数数后,数数的位置都会移动到下一个节点,因此初始位置的囚犯将是最后一个被删除的节点。

此外,我们还可以观察到约瑟夫环问题的时间复杂度。

在每次删除节点时,我们需要遍历整个链表以找到要删除的节点。

因此,如果囚犯的总人数很大,这个过程可能会非常耗时。

数据结构实验报告约瑟夫环

数据结构实验报告约瑟夫环

数据结构实验报告约瑟夫环约瑟夫环是一个经典的问题,涉及到数据结构中的循环链表。

在本次数据结构实验中,我们将学习如何使用循环链表来解决约瑟夫环问题。

约瑟夫环问题最早出现在古代,传说中的犹太历史学家约瑟夫斯·弗拉维奥(Josephus Flavius)在围攻耶路撒冷时,为了避免被罗马人俘虏,与其他39名犹太人躲进一个洞穴中。

他们决定宁愿自杀,也不愿被敌人俘虏。

于是,他们排成一个圆圈,从第一个人开始,每次数到第七个人,就将他杀死。

最后剩下的人将获得自由。

在这个问题中,我们需要实现一个循环链表,其中每个节点表示一个人。

我们可以使用一个整数来表示每个人的编号。

首先,我们需要创建一个循环链表,并将所有人的编号依次添加到链表中。

接下来,我们需要使用一个循环来模拟每次数到第七个人的过程。

我们可以使用一个指针来指向当前节点,然后将指针移动到下一个节点,直到数到第七个人为止。

一旦数到第七个人,我们就将该节点从链表中删除,并记录下该节点的编号。

然后,我们继续从下一个节点开始数数,直到只剩下一个节点为止。

在实现这个算法时,我们可以使用一个循环链表的数据结构来表示约瑟夫环。

循环链表是一种特殊的链表,其中最后一个节点的指针指向第一个节点。

这样,我们就可以实现循环遍历链表的功能。

在实验中,我们可以使用C语言来实现循环链表和约瑟夫环算法。

首先,我们需要定义一个节点结构体,其中包含一个整数字段用于存储编号,以及一个指针字段用于指向下一个节点。

然后,我们可以实现创建链表、添加节点、删除节点等基本操作。

接下来,我们可以编写一个函数来实现约瑟夫环算法。

该函数接受两个参数,分别是参与游戏的人数和每次数到第几个人。

在函数内部,我们可以创建一个循环链表,并将所有人的编号添加到链表中。

然后,我们可以使用一个循环来模拟每次数到第几个人的过程,直到只剩下一个节点为止。

在每次数到第几个人时,我们可以删除该节点,并记录下其编号。

最后,我们可以返回最后剩下的节点的编号。

数据结构课程设计报告(约瑟夫问题)

数据结构课程设计报告(约瑟夫问题)

数据结构课程设计报告(约瑟夫问题)问题描述约瑟夫问题:编号为1-n的n个人围坐圆桌旁,从任一指定编号为k的人开始报数,报数为m的人离开圆桌,下一个人接着从n开始报数, 报数为m的人又离开圆桌,依此重复,直至所有人离开圆桌.编一程序,输出离开圆桌的人的编号序列.设计思想首先采单循环链表建立整个约瑟夫环,手动输入总人数(既链表的长度)、每个人的所持下一轮报数出对值和初始报数值。

node->num为人的编号,node->为此人所持的下一轮报数值。

建立单循环链表后,通过初始报数值找到出列的人,输出node->num的值,然后将该结点中的data值作为下一轮的报数值。

重复以上过程直至所有的人都出列,则程序结束。

主要算法do{k=1;while(k!=m)//当k=m时,结束第一轮报数{p1=p1->next;k++;}//报数中将指针指向下一位p2=p1->next;p1->next=p2->next;//把报数为m的人的结点从链表中删除printf("编号为%d的人出列,他的key%d作为新的m值/n",p2->num,p2->data);//m=p2->data;//报数为m的人的密码作为下一轮新的m值free(p2);//释放报m的人的结点}while(p1->next!=p1);//当p1->指向自己时,报数结束的值加一,当k=m时,此时p1指向人出列,p2指向该结点的上一结点,k为计数器,指针每移动一次,k让上一结点的next指向该结点的下一结点,然后删除该结点。

P1指向该结点下一结点,令k=1,再开始下一轮报数。

等到所有人出列后,循环结束。

for(i=1;i<=n;i++){printf("请输入%d号同学的key",i);scanf("%d",&j);//输入学生所带有的密码p1->next =(listnode*)malloc(sizeof(listnode));//建立一个空间p1=p1->next ;p1->data=j;p1->num=i;//对结点的num和data成员赋值p1->next=head->next; }定义指针p1,然后建立一个新结点并将p1->next指向他,再将地址赋给p1,最后将head->next赋给p1->next,构成了循环单链表,然后让所有人键入链表并给num和data成员赋值。

约瑟夫环设计实验报告

约瑟夫环设计实验报告

一、实验目的1. 理解并掌握约瑟夫环问题的基本原理和解决方法。

2. 熟悉循环链表在数据结构中的应用,并能够运用其解决实际问题。

3. 提高编程能力和算法设计能力,培养逻辑思维和问题解决能力。

二、实验内容1. 实验背景约瑟夫环问题是一个经典的数学问题,描述了N个人围成一圈,按照一定的规则进行报数,最终确定出列顺序的过程。

该问题在计算机科学、通信等领域有广泛的应用。

2. 实验原理本实验采用循环链表作为数据结构来模拟约瑟夫环问题。

循环链表是一种线性表,其特点是最后一个节点的指针指向第一个节点,形成一个环。

在本实验中,我们将每个节点表示为一个人,节点的数据域存储该人的编号。

3. 实验步骤1. 初始化循环链表:首先创建一个循环链表,包含N个节点,节点编号依次为1, 2, ..., N。

2. 设置报数上限:从键盘输入一个正整数M,作为报数上限。

3. 模拟报数过程:a. 从链表头节点开始,按照顺时针方向进行报数。

b. 当报数达到M时,将当前节点出列,并将M的值设置为该节点的数据域。

c. 将指针指向下一个节点,继续进行报数。

d. 重复步骤b和c,直到链表中只剩下一个节点。

4. 输出出列顺序:按照出列的顺序,将每个节点的编号打印出来。

4. 实验代码```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>typedef struct Node {int number;struct Node next;} Node;// 创建循环链表Node createList(int n) {Node head = NULL, tail = NULL, temp = NULL; for (int i = 1; i <= n; i++) {temp = (Node)malloc(sizeof(Node));temp->number = i;temp->next = NULL;if (head == NULL) {head = temp;tail = temp;} else {tail->next = temp;tail = temp;}}tail->next = head; // 形成循环链表return head;}// 打印出列顺序void printOrder(Node head) {Node temp = head;while (temp->next != temp) {printf("%d ", temp->number); temp = temp->next;}printf("%d\n", temp->number);}int main() {int n, m;printf("请输入人数: ");scanf("%d", &n);printf("请输入报数上限: ");scanf("%d", &m);Node head = createList(n);printOrder(head);// 释放内存Node temp;while (head->next != head) {temp = head;head = head->next;free(temp);}free(head);return 0;}```5. 实验结果与分析通过运行实验代码,可以得到约瑟夫环问题的出列顺序。

约瑟夫问题数据结构实验报告

约瑟夫问题数据结构实验报告

约瑟夫问题数据结构实验报告[正文]1.实验目的本实验的目的是分析约瑟夫问题,并设计合适的数据结构解决该问题。

2.实验背景约瑟夫问题,又称为约瑟夫环,是一个经典的数学问题。

问题描述如下:有n个人围成一圈,从第一个人开始报数,数到第m个人时将其杀死,然后从下一个人开始重新报数,数到第m个人又将其杀死,如此循环进行,直到所有人都被杀死为止。

求出最后一个被杀的人在初始序列中的编号。

3.实验设计为了解决约瑟夫问题,我们需要设计合适的数据结构来表示这个过程。

以下为实验所采用的数据结构:3.1 线性表由于约瑟夫问题是围成一圈的,因此我们选择使用循环链表来表示人围成的圈。

每个节点代表一个人,包含一个成员变量用于存储人的编号。

3.2 算法采用如下算法来解决约瑟夫问题:1.创建一个循环链表,将n个人的编号分别存入节点中。

2.初始化一个指针p指向链表的第一个节点。

3.从第一个人开始报数,每报到第m个人,将该节点从链表中删除。

4.如果链表中只剩下一个节点,此时的节点即为最后一个被杀的人,输出其编号。

4.实验步骤4.1 数据结构设计根据实验设计中的描述,我们编写了一个含有循环链表和节点的数据结构。

```cppstruct ListNode {int number;ListNode next;};```4.2 实现约瑟夫问题算法根据实验设计中的算法描述,我们编写了解决约瑟夫问题的函数。

```cppint josephusProblem(int n, int m) {// 创建循环链表// 初始化指针p// 开始报数并删除节点// 返回最后被杀的人的编号}```4.3 测试与分析我们通过输入不同的n和m值,测试了约瑟夫问题的解决函数,并对实验结果进行了分析。

5.实验结果经过测试,我们得到了约瑟夫问题的解。

6.实验总结通过本实验,我们深入了解了约瑟夫问题,并成功设计了合适的数据结构和算法解决了该问题。

附件本文档无附件。

法律名词及注释1.约瑟夫问题:亦称为约瑟夫环问题,是一个数学难题,起源于古代历史记载,已有几个世纪的历史。

约瑟夫环实验报告

约瑟夫环实验报告

实验报告课程名称:数据结构班级:实验成绩:实验名称:顺序表和链表的应用学号:批阅教师签字:实验编号:实验一姓名:实验日期:指导教师:组号:实验时间:一、实验目的(1)掌握线性表的基本操作(插入、删除、查找)以及线性表合并等运算在顺序存储结构、链式存储结构上的实现。

重点掌握链式存储结构实现的各种操作。

(2)掌握线性表的链式存储结构的应用。

二、实验内容与实验步骤(1)实验内容:实现约瑟夫环,约瑟夫环(Joseph)问题的一种描述是:编号为1、2、3……n的n个人按照顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密码(正整数)。

一开始任选一个正整数作为报数的上限值m,从第一个人开始按照顺时针的方向自1开始顺序报数,报到m时停止报数。

报m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他的顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有人全部出列为止。

设计一个程序求出出列顺序。

(2)抽象数据类型和设计的函数描述,说明解决设想。

首先定义一个链表,用其中的data项存储每个人的编号,用password项存储每个人所持有的密码,并且声明一个指针。

之后使用CreatList_CL函数来创建一个循环链表,在其中的data和password中存入编号和密码,最后使最后一个节点的next指向L,使其能够形成循环队列。

定义了函数Display来显示链表当中的内容,以确定存储的数据没有错误。

定义了函数Delete_L来实现约瑟夫环中依次删除的功能,依次比较,如果某个人所持的密码和m值相等,则删除这个结点,并且输出此时该结点的编号和密码,实现出列的功能。

(3)简短明确地写出实验所采用的存储结构,并加以说明。

该实验我主要采用的是线性表的链式存储结构,首先定义了链表的结构,其中包括data项和password项,分别存储每个人的编号和所持密码,还声明了指向下一个结点的指针,该指针可以连接各个结点,并且将最后一个结点的指针指向第一个结点使之成为一个循环链表。

实验2 约瑟夫环

实验2 约瑟夫环

实验报告课程名称数据结构与程序设计实验项目实验2/约瑟夫问题实验环境PC机学院/班级学号/姓名指导教师实验日期成绩上机实验2—约瑟夫问题一、问题描述1.实验目的:掌握循环单链表的生成及插入删除的实现方法和应用。

2.任务:1)构造长度为n,数据分别为(1,2,3,…,n)的不带头节点的单循环链表。

2)找到第一个出发点k。

3)数到m,删除此节点,继续数,直到删完所有节点。

3.约束条件:a输入的n(总人数)、k(开始的人)、m(到第几个踢出) 等变量应该大于0,使其有意义。

B注意指针的描述。

4.输入输出要求:输入n,k,m的值,按顺序输出踢出的人的编号。

5.对功能的规定:已知n(n>=1)个人围坐一圆桌周围,从序号位k的人开始报数,顺时针数到m的那个人出列;它的下一个人又从1开始报数,数到m的那个人有出列;依次规则重复去,直到剩下1人为止。

二、概要设计数据结构与核心算法的设计描述:1.构建一个结构体,用于存放当前人的编号和下一个编号的地址。

2.利用指针输出该踢出去的编号。

3.利用指针将前一结点的后继连到删除的结点的下一结点的前驱位置。

三、详细设计1)数据结构与核心算法的设计描述:1.构建一个结构体,用于存放当前人的编号和下一个编号的地址。

2.利用指针输出该踢出去的编号。

3.利用指针将前一结点的后继连到删除的结点的下一结点的前驱位置。

4.创建结点空间yuan=(NODE*)malloc(sizeof(NODE) * n);5.经过一个for循环for(i=0;i<n;i++),输出每个指针所指向的位置,以及当前所指位置的编号。

yuan[i].next=&yuan[(i+1)%n]; yuan[i].current=i+1;6.当人数等于n的时候,退出循环。

2)构成循环单链表,while语句。

四、具体实现(含运行结果)五、测试及结果测试结果的分析与讨论:输入总人数开始的编号以及数到第几人出列,然后输出每次出列人的编号。

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韶关学院
学生实验报告册
实验课程名称:数据结构与算法
实验项目名称:实验二线性表及其应用
约瑟夫环
实验类型(打√):(基础、综合、设计√)
院系:信息工程学院计算机系专业:*****
姓名:*** 学号:*****
指导老师:陈正铭
韶关学院教务处编制
一、实验预习报告内容
二、实验原始(数据)记录
实验时间:2007 年 4 月 4 日(星期三第7,8 节)实验同组人:
三、实验报告内容
2007年4 月5 日
注:1、如有个别实验的实验报告内容多,实验报告册页面不够写,或有识图,画图要求的,学生应根据实验指导老师要求另附相同规格的纸张并粘贴在相应的“实验报告册”中。

2、实验报告册属教学运行材料,院系(中心)应按有关规定归档保管。

【源程序】
#include "stdio.h"
#include "conio.h"
#include "stdlib.h"
/* 设立无头结点的单循环链表*/ typedef struct LNode{
int id; /* 编号*/
int pw; /* 密码*/
struct LNode *next;
}LNode,*LinkList;
void main()
{
int m,n,pw,i=1,j=0; /* m为初始报数值,n 为参与人数,pw为密码临时保存变量,i、j 为循环变量*/
LinkList L,p,q; /* L为链表头指针,p、q为临时指针*/
printf("输入人数n(n>0):");
scanf("%d",&n);
printf("输入第1 人密码:");
scanf("%d",&pw);
L=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode)); L->id=i;
L->pw=pw;
L->next=L; /* 创建首结点*/
q=L; /* q指向尾结点*/
p=L; /* p指向待删除结点前驱*/
for(i=2;i<=n;i++) /* 依次输入第2……第n个参与者密码*/
{
printf("输入第%d 人密码:",i);
scanf("%d",&pw);
p=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));
p->id=i;
p->pw=pw; /* 创建第i个参与者结点p */
q->next=p; /* 在尾结点q后插入新结点p */
q=p; /* 更新q指向新的尾结点p */
p->next=L; /* 新结点p的后继指针指向首结点*/
}
printf("输入约瑟夫环的初始报数值m:"); scanf("%d",&m);
printf("出列顺序为:");
for(i=1;i<=n;i++) /* n个参与者依次按规则出列*/
{
for(j=1;j<m;j++) p=p->next; /* p 指向待删除结点前驱*/
q=p->next;
/* q指向待删除结点*/
p->next=q->next;
/* 删除结点q */
printf("%d\t",q->id); /* 输出被删结点编号*/
m=q->pw;
/* m更新为被删结点的密码值*/
free(q);
/* 释放被删结点q */
}
getch();
}。

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