数据结构约瑟夫环实验报告

《数据结构与算法设计》约瑟夫环实验报告

——实验一

专业:物联网工程

班级:物联网1班

学号:

姓名:刘沛航

一、实验目的

1、熟悉VC环境,学习使用C语言利用链表的存储结构解决实际的问题。

2、在编程、上机调试的过程中,加深对线性链表这种数据结构的基本概念理解。

3、锻炼较强的思维与动手能力与更加了解编程思想与编程技巧。

二、实验内容

1、采用单向环表实现约瑟夫环。

请按以下要求编程实现:

①从键盘输入整数m,通过create函数生成一个具有m个结点的

单向环表。环表中的结点编号依次为1,2,……,m。

②从键盘输入整数s(1<=s<=m)与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,这样,不断进行计数,不断进行输出,直到输出了这个环

表的全部结点为止。

例如,m=10,s=3,n=4。则输出序列为:6,10,4,9,5,2,1,3,8,7。

三、程序设计

1、概要设计

为了解决约瑟夫环的问题,我们可以建立单向环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。

（1） 抽象数据类型定义

ADT Joh{

数据对象:D={|,1,2,,,0}i i a a ElemSet i n n ∈=≥

数据关系:R1=11{,|,,1,2,,}i i i i a a a a D i n --<>∈=

基本操作:

create(&J, n)

操作结果:构造一个有n 个结点的单向环表J 。

show(J)

初始条件:单向环表J 已存在。

操作结果:按顺序在屏幕上输出J 的数据元素。 calculate( J,s,n)

初始条件:单向环表J 已存在,s>0,n>0,s<环表结点

数。

操作结果:返回约瑟夫环的计算结果。

}ADT Joh

(2)宏定义

#define NULL 0

#define OK 1

#define ERROR -1

(3)主程序流程

（4）

程序分为下述模块

: 1)

主函数模块——执行输入调用其她的功能函数

2)创建环表模块——创建单向环表

3)计算处理模块——计算出要出列的标号并输出

4)显示模块——输出建立好的环表

调用关系如下:

2、详细设计

(1)数据类型设计

typedef int ElemType; //元素类型

typedef struct {

ElemType data;

struct Joh *next;

}Joh, *LinkList,*p; //结点类型,指针类型(2)操作算法

Status create(LinkList &J,int n){

//创建一个有n个结点的单向环表

if(n<=0)

return ERROR; //n<0错误

J=(LinkList)malloc(sizeof(J));

J->data=1;

J->next=J;//建立第一个结点

for(int i=n;i>1;--i){

p=(LinkList)malloc(sizeof(J));

p->data=i;

p->next=J->next;J->next=p;//插入到表头}

return OK;

}//create

void show(LinkList J){//主要的操作函数//顺序输出环表J的结点

p=J;

printf("%d ",p->data);

p=p->next;

while(p!=J){ //循环终止条件

printf("%d ",p->data);

p=p->next;

}

}//show

void calculate(LinkList J,int s,int n){

p=J;

Joh *head=p; //声明结点

while(p->data!=s){

p=p->next;

head=p;

}//寻找起始结点

while(p->next!=p){ //终止条件

for(int i=0;i

head=p; //保存前置节点

p=p->next;

}

printf("%d ",p->data);

head->next=p->next; //删除已输出结点

p=head->next;

}

if(n!=1)

printf("%d\n",p->data);

else

printf("\n");

}//calculate

(3)主函数代码

int main(){//主函数

Joh *J;int m,s,n;

printf("The num of node is:");

scanf("%d",&m);

create(J,m); //创建单向环表J

show(J); //输出J的数据

printf("\n");

printf("The first node which you want is:");

scanf("%d",&s);

printf("The internal which you want is:");