数据结构实验约瑟夫问题实验报告
第3周实验报告——学习数据结构《约瑟夫序列》
实验3(第3周实验指导)约瑟夫序列一、实验题目求解《约瑟夫序列》的问题二、实验课时2课时。
三、实验目的1. 掌握“管理信息系统”书本第3章的相关内容2. 学习“单向链表”的数据结构及其有关操作3. 学习编写程序四、实验内容1.学习约瑟夫序列2.学习《约瑟夫序列》程序的例子(本例从一号开始报数)a) 3.作业: 编写程序求解以下问题, 现有运动会门票要赠与你们班(两个班各有67人, 学号从1到67)的10个幸运儿, 要求采用约瑟夫序列来抽签, 全班以学号顺序排号围坐在一张圆桌周围。
从编号为18的人开始顺序报数, 数到18的那个人出列;他的下一个人又从1开始报数, 数到18的那个人又出列;依此规律重复下去, 直到圆桌周围的剩下10个人就是幸运儿。
程序有如下要求:b)读取你们班名单文本文件的内容, 存入一个单向链表, 并以学号排序, 节点要求保存学号, 姓名和性别等信息。
c)针对这个链表进行以上的问题求解。
程序输出10个幸运儿的学号, 姓名, 性别五、实验报告要求1.独立完成, 作业交电子版2.给出程序源代码。
3.写出10个幸运儿的名字4.写实验心得或小结。
六、实验结果:程序源代码如下:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>typedef struct node{int number;char info[100]; //将学生的学号, 姓名, 性别等信息都利用info[]来存储struct node *next;}dlnode,*dlink;struct node *head,*p,*temp1,*temp2;FILE *fp;struct node* Creatlist(int num) //创建班级列表{int i;head=(dlnode*)malloc(sizeof(dlnode));head->number=1;head->next=head;p=head;if((fp=fopen("calss2.txt","r"))==NULL) //打开存储学生信息的文本class2.txt{printf("\nCannot open file strike any key exit!");exit(1);}fgets(head->info,100,fp); //头结点可用于存储标题信息for(i=1;i<=num;i++){temp1=(dlnode*)malloc(sizeof(dlnode));temp1->number=i;fgets(temp1->info,100,fp); //将每个学生的信息导入入相应的info字符数组中,//每个学生对应一条info[]信息temp1->next=p->next;p->next=temp1;p=temp1;}p=head;printf("班级名单如下:\n");printf("序号学号姓名性别\n\n"); //printf(" %s\n",head->info);while(p->next!=head){printf(" %s\n",p->next->info);p=p->next;}return head;}void drowlots(dlnode *head,int num,int m) //主处理函数{int i,j;p=head;i=1;j=num;while(j!=10){if(i==m&&p->next!=head){temp2=p->next;//printf(" %d \n",temp2->number); //可输出被淘汰的学生的序号p->next=temp2->next;free(temp2);i=1;j=j-1;}else{if(p->next==head) i--;p=p->next;i++;}}p=head->next;printf("\n10名幸运儿如下:\n\n");printf("序号学号姓名性别\n\n");//printf(" %s\n",head->info);while(p!=head){printf(" %s\n",p->info);p=p->next;}}void main() //主函数{int n,m;n=67;head=Creatlist(n);printf("输入报数的编号: ");scanf("%d",&m);drowlots(head,n,m);syatem(“pause”);}运行结果:七、实验心得:本次实验所涉及的数据结构知识的难度并不高, 所涉及的程序主要用c语言编写, 在主处理函数drowlots()设计的时候, 思路比较清晰。
数据结构:约瑟夫环实验报告
数据结构实验报告题目:约瑟夫环姓名:学号:专业班级:指导教师:课题工作时间:一.需求分析1.约瑟夫环(Joseph)问题的一种描述是:设有编号1,2,3。
n(n>0)的N个人围成一个圈,每个人持有一个密码(正整数)。
开始时从第k(1<=k<=n)个人按顺时针方向自1开始顺序报数,报到m(m为第K个人的密码)的人出圈,再以这个人顺时针方向上的下一个人的密码为m,并开始重新从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。
2.演示程序以用户和计算机的对话方式执行,即在计算机终端上显示“提示信息”之后,有用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令,相应的输入数据和运算结果显示在其后。
3.测试数据(1)m=20, n=7, 结果依次为为3,1,7,2,4,8,4(2)m=20,n=1(3)m=20,n=0前面一组为常规数据,后面两组为边缘数据二、概要设计本程序是多文件程序,构成的函数有int main() 主函数,输出出队序列int initsuiji() 随机数产生初始化int suiji(int x,int y) 随机数产生函数int InitList(SqList &L) 初始化顺序表int ListInsert(SqList &L,int i,ElemType e) 在顺序表中插入元素int ListDelete(SqList &L,int i,ElemType &e) 删除顺序表中的元素int shunxu(int number) 顺序存储算法JosephuNode *Creat_Node(int numbers) 创建单循环链表void Josephu(JosephuNode *head,int Password) 添加元素信息int lianbiao(int number) 链表算法其中,void main()是最主要的函数,分别执行两种算法,并在执行的同时按照出列顺序输出元素信息(编号,密码),并在结尾输出两种算法执行所用的时间长短。
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
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。
约瑟夫问题实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握约瑟夫问题的基本原理和解决方法。
2. 学习使用循环链表解决线性问题。
3. 提高编程能力和算法设计能力。
二、实验原理约瑟夫问题(Josephus Problem)是一个著名的数学问题,也称为约瑟夫环问题。
问题描述为:N个人围成一圈,从第一个人开始按顺时针方向报数,每数到M的人出列,然后从下一个人开始继续报数,直到所有人都出列。
我们需要找到一种方法,计算出每个人出列的顺序。
三、实验内容1. 创建一个循环链表,模拟N个人围成一圈。
2. 编写一个函数,实现报数和出列操作。
3. 输出每个人出列的顺序。
四、实验步骤1. 定义一个循环链表节点结构体,包含编号和指向下一个节点的指针。
2. 创建一个循环链表,包含N个节点,节点的编号依次为1到N。
3. 编写一个函数`kill(int m, int n)`,实现报数和出列操作:- 初始化一个指针指向第一个节点。
- 从第一个节点开始,按照报数上限M进行报数,每数到M的人出列。
- 更新指针,指向下一个节点,继续报数。
- 重复上述步骤,直到所有节点都被删除。
4. 输出每个人出列的顺序。
五、实验代码```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>// 定义循环链表节点结构体typedef struct Node {int number; // 节点编号struct Node next; // 指向下一个节点的指针} Node;// 创建循环链表Node create(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;}// 输出循环链表void printList(Node head) {Node temp = head;do {printf("%d ", temp->number);temp = temp->next;} while (temp != head);printf("\n");}// 解决约瑟夫问题void josephus(int m, int n) {Node head = create(n);Node temp = head, pre = NULL;for (int i = 1; i <= n; i++) {for (int j = 1; j < m; j++) {pre = temp;temp = temp->next;}printf("%d ", temp->number);pre->next = temp->next; // 删除节点 free(temp);temp = pre->next;}printf("\n");}int main() {int m, n;printf("请输入报数上限M: ");scanf("%d", &m);printf("请输入人数N: ");scanf("%d", &n);printf("初始站队为: ");josephus(m, n);return 0;}```六、实验结果与分析通过运行实验代码,可以得到每个人出列的顺序。
数据结构实验报告—约瑟夫问题求解
数据结构实验报告—约瑟夫问题求解《计算机软件技术基础》实验报告 I —数据结构实验一、约瑟夫斯问题求解一、问题描述1.实验题目:编号 1,2,....,n的n个人顺时针围坐一圈,每人持有一个密码(正整数)。
开始选择一个正整数作为报数上限m,从第一个人开始顺时针自1 报数,报到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,直至所有人全部出列。
2. 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个人的编号。
3. 测试数据: n=7,7 个人的密码依次为:3,1,7,2,4,8,4.m初值为6(正确的出列顺序应为 6,1,4,77,2,3)。
二、需求分析1. 本程序所能达到的基本可能:该程序基于循环链表来解决约瑟夫问题。
用循环链表来模拟n 个人围坐一圈,用链表中的每一个结点代表一个人和他所代表的密码。
在输入初始密码后m,对该链表进行遍历,直到第 m个结点,令该结点的密码值作为新的密码值,后删除该结点。
重复上述过程,直至所有的结点被释放空间出列。
2. 输入输出形式及输入值范围:程序运行后提示用户输入总人数。
输入人数n 后,程序显示提示信息,提示用户输入第i个人的密码,在输入达到预定次数后自动跳出该循环。
程序显示提示信息,提示用户输入初始密码,密码须为正整数且不大于总人数。
3.输出形式提示用户输入初始密码,程序执行结束后会输出相应的出列结点的顺序,亦即其编号。
用户输入完毕后,程序自动运行输出运行结果。
4.测试数据要求:测试数据 n=7,7 个人的密码依次为:3, 1, 7, 2, 4, 8,4。
m初值为 6(正确的出列顺序应为6, 1, 4,7, 2, 3, 5)。
三、概要设计为了实现上述功能,应用循环链表来模拟该过程,用结构体来存放其相应的编号和密码信息,因此需要循环链表结构体这个抽象数据类型。
1.循环链表结构体抽象数据类型定义:ADT Node{数据对象:D={ai,bi,ci|ai∈ int,bi ∈ int,ci∈(Node*),i=1,2...,n,n ≥0}:数据关系: R=?基本操作:CreatList(int n)// Order(int m,node *l)}ADT node;构建循环单链表;// 输出函数,输出出列顺序并删除链表中的结点;2.ADT 的 C 语言形式说明:typedef struct Node{int num;//结点的数据域,存放编号;int word; //结点的数据域,存放密码;struct Node *next; //结点的指针域,存放指向下一结点的指针;}Node;Node *CreatList( )// 建立循环单项链表;void Order(Node *h) //输出出列顺序并删除结点;3.主程序流程及其模块调用关系:1) . 主程序流程:先提示用户输入相关数据:总人数,运行循环链表结构体模块,输入每个人持有的密码值,创建出新链表,运行输出函数模块,再输入初始密码m值,输出出列序列。
数据结构__约瑟夫环问题__实习报告
实验报告实验一线性表的基本操作及其应用一、实验目的1、复习C语言程序设计中的知识。
2、熟悉线性表的逻辑结构。
3、熟悉线性表的基本运算在两种存储结构上的实现,其中以熟悉链表的操作为侧重点。
二、实验内容本次实验提供2个题目,如果实现第一个题目有困难,可做第二个题目题目一:约瑟夫环[问题描述]约瑟夫(Joseph)问题的一种描述是:编号为1,2,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人可有代表本人的序号。
一开始任选一个正整数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,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]由学生任意指定。
如:m的初值为5;n的值为7;序号:3,1,7,2,4,8,4;(报告上要求写出多批数据测试结果)[实现提示]程序运行后首先要求用户输入初始报数m,人数n,(设n≤30)。
然后输入各人的序号。
[选作内容]向上述程序中添加在顺序结构上实现的部分实验题目一:约瑟夫环一.需求分析1.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。
2.演示程序以用户和计算机的对话方式执行,即在计算机上显示“提示信息”之后,由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令;相应的输入数据(滤去输入中的非法字符)和运算结构显示在其后。
3.程序执行的命令包括:1)输入报数上限值;2)输入人数以及所持密码;3)输出出列顺序;4)结束2)测试数据4.由学生任意指定。
如:m的初值为5;n的值为7;序号:3,1,7,2,4,8,4;二.概要设计为实现上述程序功能,需建立单向循环链表以存储此结构。
为此,需要一个抽象数据结构类型。
1.链表结点的抽象数据类型定义为:ADT2.本程序包含三个模块:3)主程序模块;4)循环链表的创建模块——实现创建循环链表;5)出列操作的模块——实现最终的出列操作;各模块之间的调用关系如下:出列操作的模块<——主程序模块——>循环链表的创建模块三.详细设计1.元素类型,结点类型和指针类型struct Lnode{int password;struct Lnode *next;};typedef struct Lnode *LinkList;2. 子函数1,创建循环链表int Creatlist_L(LinkList &head,int n)程序的实现:int Creatlist_L(LinkList &head,int n){//利用引用调用得到头指针head;int i;LinkList p,q;printf("请依次输入各位密码:");for(i=1;i<=n;i++){if(i==1){//申请一个空间,将头指针head和指针p均指向第一个结点;head=p=(LinkList)malloc(sizeof(struct Lnode));if(p==0) return 0; //分配存储空间失败}else{q=(LinkList)malloc(sizeof(struct Lnode));if(q==0) return 0;p->next=q;//通过next将下一个结点和前一个结点连起来;p=q;}scanf("%d",&(p->password));//一次输入对应的密码;}p->next=head;//构成循环链表,并返回链表的头指针return 0;}void DeleteNode(LinkList head,int m,int n){LinkList p,q;int j,i;p=head;for(j=1;j<n;j++){//先出列前n-1个人,并依次释放其结点的空间;for(i=1;i<m;i++,p=p->next);//寻找第m个人;printf("%d ",p->password);p->password=p->next->password;//将后一个结点的数据全部赋值于当前p所指的结点q=p->next;p->next=p->next->next;//p指向其下一个的下个一结点,重新开始寻找;free(q);}printf("%d",p->password);//最后一个人出列,并释放其结点所占空间;free(p);} }scanf("%d",&(p->password));//一次输入对应的密码;}p->next=head;//构成循环链表,并返回链表的头指针return 0;}3.主函数的实现,对两个子函数的调用void main(){int n,m;LinkList List;printf("输入人数:");scanf("%d",&n);printf("输入值m:");scanf("%d",&m);Creatlist_L(List,n);DeleteNode(List,m,n);printf("\n");}4.函数的调用关系图反映了演示程序的层次结构:main——>Creatlist;main——>DeleteNode;四调试分析1.由于对引用调用理解的不透侧,导致刚开始修改了很长时间。
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。
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实验概述本实验旨在通过实现约瑟夫问题的求解算法,深入理解链表数据结构的应用,以及算法的时间复杂度分析。
实验将通过编写程序来模拟约瑟夫问题,并测试不同规模下的时间性能,从而验证算法的准确性和效率。
实验目的●理解约瑟夫问题的定义和求解算法●掌握链表数据结构的基本操作●理解算法的时间复杂度分析方法实验内容1·约瑟夫问题约瑟夫问题是一个经典的数学问题,描述如下:n个人围成一圈,从第一个人开始报数,报到m的人出圈,然后从出圈的下一个人重新开始报数,直到剩下最后一个人。
2·数据结构设计为了解决约瑟夫问题,我们可以使用循环链表来表示n个人围成的圈。
链表节点的数据域存储每个人的编号,指针域指向下一个人。
3·算法设计约瑟夫问题的求解算法如下:1·创建一个循环链表,并初始化n个人的编号。
2·从第一个人开始,依次报数m次,直到找到第m个人。
3·将第m个人从链表中删除。
4·重复步骤2和3,直到只剩下最后一个人。
4·程序实现下面是约瑟夫问题求解算法的主要实现步骤:1·定义一个循环链表的结构,并实现链表的初始化操作。
2·实现算法的主函数,用于接收输入参数n和m,并调用其他函数进行求解。
3·实现一个函数,用于模拟报数过程,并返回每次报数的人的编号。
4·实现一个函数,用于删除链表中指定位置的节点。
5·实现一个函数,用于遍历链表,输出剩下的最后一个人的编号。
实验结果及分析在实验中我们分别测试了5个人和10个人的情况,对比了不同m值下的运行时间,并绘制了相应的曲线图。
实验结果表明,约瑟夫问题的求解算法在不同规模下的时间复杂度为O(nm),其中n为人数,m为报数值。
随着m值的增大,算法的运行时间也呈指数级增长。
附件本文档所涉及的附件包括:●源代码文件●实验结果数据文件●曲线图文件法律名词及注释本文档没有涉及法律名词及注释。
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。
约瑟夫问题实验报告
约瑟夫问题实验报告(文章一):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。
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:⒈引言本实验报告旨在探讨约瑟夫问题及其相关数据结构的实现。
约瑟夫问题是一个经典的数学问题,涉及到环形数据结构和循环删除等操作。
通过本次实验,我们将实现约瑟夫问题的求解算法,并对其进行性能分析。
⒉算法描述⑴问题描述约瑟夫问题描述如下:有n个人围成一圈,从某个人开始依次报数,报到m的人出圈,然后从出圈的下一个人开始重新报数,如此循环,直到剩下最后一个人。
需要实现一个算法解决以下问题:(1)给定n和m,求出最后剩下的人的编号。
(2)给定n和m,按顺序输出出圈的人的编号。
⑵算法思路本实验将使用环形链表作为数据结构存储人员编号。
首先,创建一个含有n个节点的环形链表,每个节点表示一个人的编号。
然后,按照报数规则不断遍历链表,当报数等于m时,删除当前节点,并将游标指向下一个节点。
重复此过程,直到只剩下一个节点。
最后剩下的节点即为问题的解。
⒊算法设计⑴定义数据结构为了实现约瑟夫问题的求解,我们需要设计以下数据结构:(1)Person:表示每个人的节点,包含编号和指向下一个节点的指针。
(2)CircularLinkedList:表示环形链表,包含人员总数,当前游标位置和指向第一个节点的指针。
⑵算法实现(1)创建环形链表根据输入的人员总数n,创建一个含有n个节点的环形链表,每个节点表示一个人。
初始化时,节点的编号为从1到n,指向下一个节点的指针为空。
(2)解决约瑟夫问题通过循环遍历环形链表,按照报数规则逐个删除节点,直到只剩下一个节点为止。
具体步骤如下:①初始化报数计数器count=1,游标指向链表的第一个节点。
②从游标指向的节点开始,依次报数,每报数一次,count加1.③当count等于m时,删除当前节点,并将游标指向下一个节点。
④重复步骤②和③,直到只剩下一个节点。
(3)输出解决结果根据求解约瑟夫问题的要求,输出最后剩下的人的编号或按顺序输出出圈人的编号。
⒋性能分析本算法的时间复杂度为O(nm),其中n表示人员总数,m表示报数的步长。
数据结构实验报告一-约瑟夫环问题
实验1约瑟夫环问题1.需求分析(1)输入的形式和输入值的范围:每一次输入的值为两个正整数,中间用逗号隔开。
若分别设为n,m,则输入格式为:“n,m”。
不对非法输入做处理,即假设输入都是合法的。
(2)输出的形式:输出格式1:在字符界面上输出这n个数的输出序列输出格式2:将这n个数的输出序列写入到文件中(3)程序所能达到的功能:对于输入的约瑟夫环长度n和间隔m,输出约瑟夫环的出列顺序。
(4)测试数据:包括正确的输入及其输出结果和含有错误的输入及其输出结果。
正确:输入:10,3输出:3 6 9 2 7 1 8 5 10 4输入:41,3输出:3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 1 5 10 14 19 23 28 32 37 41 7 13 20 2634 40 8 17 29 38 11 25 2 22 4 35 16 31错误:输入:10 3输出:6 8 7 1 3 4 2 9 5 102.概要设计(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。
线性表ADT定义如下:ADT list数据对象:整形数据关系:线性关系,即<ai,ai+1>(0≤a<n)。
基本操作:bool remove(int &elem)//移除一个元素,被移除的元素赋给elem//如果操作成功,返回true,否则返回falsebool isEmpty()//判断数组的元素是否清空,空返回true,否则返回falsebool setPos(int place)//设置当前元素的位置,设置成功返回true,否则返回falseint getLength()//获取数组的实际长度(2)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。
约瑟夫环问题 实验报告完整版
对任意 n 个人,密码为 m,实现约瑟夫环问题。 出圈的顺序可以依次输出,也可以用一个数组存储。
(3)思考: 采用顺序存储结构如何实现约瑟夫环问题
如果每个人持有的密码不同,应如何实现约瑟夫环问题
2.数据结构设计
由于约瑟夫环问题本身具有循环性质,考虑采用循环链表,为了统一对表中 任意结点的操作,循环链表不带头结点。将循环链表的结点定义为如下结构类型:
实验报告
实验课名称:数据结构实验一
实验名称:约瑟夫环问题
班级 000
学号 000
姓 名 神 刀 公 时间 子
1.问题描述
约瑟夫环问题
(1)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。 (2)基本要求
4.界面设计
程序无需复杂的界面设计,包含输入提示功能和输出提示功能。
5.运行测试与分析
(1)输出提示 ,如图所示。
(2)根据提示,输入圈内人数 n 和每个人持有的密码 m 如图所示。
(3)输出结果如图所示
分析 6.实验收获及思考
通过该实验,我进一步增强了对于链表的理解,也对链表的操作和实现更为熟 悉,熟练掌握了如何实现置空表、求表的长度、取结点、定位运算、插入运算、 删除运算、建立不带头结点的单链表(头插入法建表)、建立带头结点的单链表 (尾插入法建表),输出带头结点的单链表等操作。同时,锻炼了实际操作时的 动手能力。
struct Node {
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。
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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。
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数据结构实验报告
课程名称数据结构
实验名称数据结构试验
专业班级
姓名
学号
实验日期第 11 周星期日节
2012—2013学年度第一学期
再输入间隔数4后回车:输入起始位置
输入数据1 2 3 4 5 6 7 8,回车:
筛选后的结果就如屏幕所示
若中途输入的起始位置为9,回车,会提示如下
八、实验小结:
你在编程过程中花时多少?
总共用来将近2小时
多少时间在纸上设计?
大约有半个小时在纸上设计
多少时间上机输入和调试?
45分钟左右
多少时间在思考问题?
剩下的所有时间在思考这些问题
遇到了哪些难题?
如何实现循环的跳出,还有在轮到输出的数据释放后,该如何调整指针来正常继续运行成程序
你是怎么克服的?
我是通过画过几个数组,然后从手工图中得到了思路
你的收获有哪些?
通过这次试验让我对循环结构有了另外的感悟,还有数组的操作逻辑的看法有了很大改变。