C语言实现约瑟夫环
C语言用循环单链表实现约瑟夫环
C语⾔⽤循环单链表实现约瑟夫环⽤循环单链表实现约瑟夫环(c语⾔),供⼤家参考,具体内容如下源代码如下,采⽤Dev编译通过,成功运⾏,默认数到三出局。
主函数:main.c⽂件#include <stdio.h>#include "head.h"#include "1.h"int main(){Linklist L;int n;printf("请输⼊约瑟夫环中的⼈数:");scanf("%d",&n);Createlist(L,n);printf("创建的约瑟夫环为:\n");Listtrave(L,n);printf("依次出局的结果为:\n");Solution(L,n);return 0;}head.h⽂件:#include "1.h"#include <stdio.h>#include <stdlib.h>typedef int Elemtype;typedef struct LNode{Elemtype data;struct LNode *next;}LNode,*Linklist;void Createlist(Linklist &L,int n){Linklist p,tail;L = (Linklist)malloc(sizeof(LNode));L->next = L;//先使其循环p = L;p->data = 1;//创建⾸节点之后就先给⾸节点赋值,使得后⾯节点赋值的操作能够循环tail = L;for(int i = 2;i <= n;i++){p = (Linklist)malloc(sizeof(LNode));p->data = i;p->next = L;tail->next = p;tail = p;}printf("已⽣成⼀个长度为%d的约瑟夫环!\n",n);}void Listtrave(Linklist L,int n)//遍历函数{Linklist p;p = L;for(int i = 1;i <= n;i++){printf("%3d",p->data);p = p->next;}printf("\n");}int Solution(Linklist L,int n){Linklist p,s;p = L,s = L;int count = 1;while(L){if(count != 3){count++;p = p->next;//进⾏不等于3时的移位}else{Linklist q;q = p;//⽤q保存p所指的位置,⽅便进⾏节点的删除if(s->next->data == s->data)//当只有⼀个元素的时候{printf("%3d\n",s->data);free(s);return OK;}else//当有两个及两个以上的元素的时候{count = 1;//先将count重置为1printf("%3d",p->data);//再打印出出局的值while(s->next != p){s = s->next;//将s移位到p的前驱节点处}p = p->next;//使p指向⾃⼰的下⼀个节点s->next = p;//进⾏删除free(q);}}}}1.h⽂件:#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define OVERFLOW -2运⾏结果:以上就是本⽂的全部内容,希望对⼤家的学习有所帮助,也希望⼤家多多⽀持。
实验一:约瑟夫问题
实验一:约瑟夫问题问题描述:用数组和链表存储方式实现约瑟夫问题。
约瑟夫问题:n个人围成一个圆圈,首先第1个人从1开始一个人一个人顺时针报数,报到第m个人,令其出列。
然后再从下一个人开始,从1顺时针报数,报到第m个人,再令其出列,…,如此下去,直到圆圈中只剩一个人为止。
此人即为优胜者。
基本要求:用顺序存储和链式存储方式实现。
试验报告内容:1.问题描述:设有n个人围坐在圆桌周围,现从某个位置m(1≤m≤n)上的人开始报数,报数到k 的人就站出来。
下一个人,即原来的第k+1个位置上的人,又从1开始报数,再报数到k的人站出来。
依此重复下去,直到全部的人都站出来为止。
2. 算法描述:可以先建一个单向循环链表;而整个“约瑟夫环”问题的过程,最终是把这个链表删空为止。
但在删时不能顺着删,而是按该问题的方案来删。
3.源程序#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define MAX_NODE_NUM 100#define TRUE 1U#define FALSE 0Utypedef struct NodeType{int id; /* 编号 */int cipher; /* 密码 */struct NodeType *next;} NodeType;/* 创建单向循环链表 */static void CreaList(NodeType **, const int);/* 运行 "约瑟夫环 "问题 */static void StatGame(NodeType **, int);/* 打印循环链表 */static void PrntList(const NodeType *);/* 得到一个结点 */static NodeType *GetNode(const int, const int);/* 测试链表是否为空, 空为TRUE,非空为FALSE */static unsigned EmptyList(const NodeType *);int main(void){int n, m;NodeType *pHead = NULL;while (1){printf( "请输入人数n(最多%d个): ", MAX_NODE_NUM); scanf( "%d ", &n);printf( "和初始密码m: ");scanf( "%d ", &m);if (n > MAX_NODE_NUM){printf( "人数太多,请重新输入!\n ");continue;}elsebreak;}CreaList(&pHead, n);printf( "\n------------ 循环链表原始打印 -------------\n "); PrntList(pHead);printf( "\n-------------- 出队情况打印 ---------------\n "); StatGame(&pHead, m);printf( "\n\ "约瑟夫环\ "问题完成!\n ");return 0;}static void CreaList(NodeType **ppHead, const int n){int i, iCipher;NodeType *pNew, *pCur;for (i = 1; i <= n; i++){printf( "输入第%d个人的密码: ", i);scanf( "%d ", &iCipher);pNew = GetNode(i, iCipher);if (*ppHead == NULL){*ppHead = pCur = pNew;pCur-> next = *ppHead;}else{pNew-> next = pCur-> next;pCur-> next = pNew;pCur = pNew;}}printf( "完成单向循环链表的创建!\n ");}static void StatGame(NodeType **ppHead, int iCipher){int iCounter, iFlag = 1;NodeType *pPrv, *pCur, *pDel;pPrv = pCur = *ppHead;/* 将pPrv初始为指向尾结点,为删除作好准备 */while (pPrv-> next != *ppHead)pPrv = pPrv-> next;while (iFlag) /* 开始搞了! */{/* 这里是记数,无非是移动iCipher-1趟指针! */for (iCounter = 1; iCounter < iCipher; iCounter++) {pPrv = pCur;pCur = pCur-> next;}if (pPrv == pCur) /* 是否为最后一个结点了 */iFlag = 0;pDel = pCur; /* 删除pCur指向的结点,即有人出列 */pPrv-> next = pCur-> next;pCur = pCur-> next;iCipher = pDel-> cipher;printf( "第%d个人出列, 密码: %d\n ",pDel-> id, /* 这个编号标识出列的顺序 */pDel-> cipher);free(pDel);}*ppHead = NULL; /* 没人了!为了安全就给个空值 */}static void PrntList(const NodeType *pHead){const NodeType *pCur = pHead;if (EmptyList(pHead))return;do{printf( "第%d个人, 密码: %d\n ", pCur-> id,pCur-> cipher); pCur = pCur-> next;} while (pCur != pHead);}static NodeType *GetNode(const int iId, const int iCipher){NodeType *pNew;pNew = (NodeType *)malloc(sizeof(NodeType));if (!pNew){printf( "Error, the memory is not enough!\n ");exit(-1);}pNew-> id = iId;pNew-> cipher = iCipher;pNew-> next = NULL;return pNew;}static unsigned EmptyList(const NodeType *pHead){if (!pHead){printf( "The list is empty!\n ");return TRUE;}return FALSE;}4.实验测试数据(要求有多组):第一组测试结果人数n为7, 初始密码m为20第1个人, 密码: 3第2个人, 密码: 1第3个人, 密码: 7第4个人, 密码: 2第5个人, 密码: 4第6个人, 密码: 8第7个人, 密码: 4-------------- 出队情况打印 ---------------第6个人出列, 密码: 8第1个人出列, 密码: 3第4个人出列, 密码: 2第7个人出列, 密码: 4第2个人出列, 密码: 1第3个人出列, 密码: 7第5个人出列, 密码: 4第二组测试结果人数n为8, 初始密码m为15第1个人, 密码: 5第2个人, 密码: 4第3个人, 密码: 3第4个人, 密码: 2第5个人, 密码: 9第6个人, 密码: 1第7个人, 密码: 7第8个人, 密码: 8-------------- 出队情况打印 ---------------第7个人出列, 密码: 7第6个人出列, 密码: 1第8个人出列, 密码: 8第3个人出列, 密码: 3第1个人出列, 密码: 5第4个人出列, 密码: 2第2个人出列, 密码: 4第5个人出列, 密码: 95.总结:1. 通过本次上机实践,对链表存储结构有了更深的理解和把握.2. 通过本次上机实践,应用链表的知识解决和分析问题的能力有了新的提高.3. 通过上机实践,掌握了用高级语言实现算法的基本步骤和方法.(最前面加班级、学号、姓名)。
工作报告之约瑟夫环实验报告总结
约瑟夫环实验报告总结【篇一:约瑟夫环实验报告】实验报告课程名称:数据结构实验名称:顺序表和链表的应用实验编号:实验一指导教师: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。
三、实验环境操作系统:windows 7调试软件名称:vc++版本号:6.0上机地点:综合楼311四、实验过程与分析(1)主要的函数或操作内部的主要算法,分析这个算法的时、空复杂度,并说明设计的巧班级:学号:姓名:组号:实验成绩:批阅教师签字:实验日期:实验时间:妙之处。
约瑟夫环 源代码
#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"malloc.h"#include"conio.h"#define ERROR 1#define OK 0typedef int ElemType;typedef int Status;typedef struct LNode{ElemType code;ElemType number;struct LNode *next;}LNode,*LinkList;Status CreateLink_L(LinkList &L,int n){struct LNode *p,*q;int i;if(n<=0)return ERROR;printf("请输入个人的密码:");L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));L -> next = NULL;L -> number=1;scanf("%d",&L->code);p=L;q=L;for(i = 2;i <= n;++i){L = (LinkList)malloc(sizeof (LNode));L -> next = NULL;L -> number = i;scanf("%d",&L->code);q-> next=L;q = L;}L->next=p;//首尾链接,L指向最后一个人return OK;Status ListDelete_L(LinkList &L,int n,int k,ElemType &code,ElemType &number) {int i;LinkList p=NULL;if(L->next==L) //{p=L;L=NULL;}else{k=(k-1+n)%n;//该移动的次数for(i=1;i<=k;i++) L=L->next;//点到出列的前一个人p=L->next;//该出列的人L->next=p->next;}code=p->code;number=p->number;free(p);return OK;}Status Josephus_L(LinkList &L,int n){ElemType code=0;ElemType number=0;int m;if(L==NULL)return ERROR;printf("请输入m的初值:");scanf("%d",&m);printf("先后出列的人是:");while(L!=NULL){ListDelete_L(L,n--,m,code,number);m=code;printf("%d ",number);}printf("\n");return OK;}int main()LinkList L=NULL;int n;int m;printf("请输入人数:");while(!scanf("%d",&n)||n<=0){printf("请输入一个正整数:");fflush(stdin);}if(!CreateLink_L(L,n)) // 判断链表是否创建成功Josephus_L(L,n);elseprintf("创建链表失败");printf("按任意键结束程序");getch();return 0;}。
《数据结构——C语言描述》习题及答案耿国华
第1章绪论习题一、问答题1. 什么是数据结构?2. 四类基本数据结构的名称与含义。
3. 算法的定义与特性。
4. 算法的时间复杂度。
5. 数据类型的概念。
6. 线性结构与非线性结构的差别。
7. 面向对象程序设计语言的特点。
8. 在面向对象程序设计中,类的作用是什么?9. 参数传递的主要方式及特点。
10.抽象数据类型的概念。
二、判断题1. 线性结构只能用顺序结构来存放,非线性结构只能用非顺序结构来存放。
2. 算法就是程序。
3. 在高级语言(如C、或PASCAL)中,指针类型是原子类型。
三、计算下列程序段中XX1 的语句频度fori1iltni forj1jltij fork1kltjk xx1 提示: i1 时:1 11×1/2 112/2 i2 时:12 12×2/2 222/2 i3 时:123 13×3/2 332/2 … in 时:123……n 1n×n/2 nn2/2 fn 123……n 12 22 32 …… n2 / 2 1nn/2 nn12n1/6 / 2 nn1n2/6 n3/6n2/2n/3区分语句频度和算法复杂度:Ofn On3 四、试编写算法求一元多项式Pnxa0a1xa2x2a3x3…anxn 的值Pnx0,并确定算法中的每一语句的执行次数和整个算法的时间复杂度,要求时间复杂度尽可能的小,规定算法中不能使用求幂函数。
注意:本题中的输入aii01…n x 和n,输出为Pnx0.通常算法的输入和输出可采用下列两种方式之一:(1)通过参数表中的参数显式传递;(2)通过全局变量隐式传递。
试讨论这两种方法的优缺点,并在本题算法中以你认为较好的一种方式实现输入和输出。
提示:floatPolyValuefloat a float x int n…… 核心语句:p1 x 的零次幂s0 i 从0 到n 循环ssaip ppx 或:px x 的一次幂sa0 i 从1 到n 循环ssaip ppx 实习题设计实现抽象数据类型“有理数”。
模板约瑟夫环(Joseph)问题.ppt
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4.详细设计
main()函数
Joseph()函数
从循环链表中按初始密码 依次找出对应出列序列
输出每个人持有的密码c
所有密码c输出后,删除相应 的节点,并释放所占的存储
空间
图5 输出序列的实现
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5.测试报告
//尾插入法创建链表
void CreateLinkList(LinkList *&L,int n)
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2.问题描述
编号是1,2,……,n的n个人按照顺时针方向围 坐一圈,每个人只有一个密码(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,从他在顺时针方向的下一个人开始 重新从1报数,如此下去,直到所有人全部出 列为止。设计一个程序来求出出列顺序。
int i = 1;
c = L;
printf("输出出对序列:");
while (n)
{
while (i != m)
{
s = c;
c = c->next;
i++;
}
printf("%-3d",c->data);
m = c->cipher;
s->next = c->next;
free(c);
c = s->next;
8 这就是第三步的位置, 这时他的密码作为新的 m值,即m=9,同时得 到的第二个密码为9;9 号出去向下走9,到这 儿;继续走就行了(这 儿剩余的就是:1,2,
3,5,6,7,8,9)
《数据结构——C语言描述》习题及答案 耿国华
第1章绪论习题一、问答题1. 什么是数据结构?2. 四类基本数据结构的名称与含义.3. 算法的定义与特性。
4. 算法的时间复杂度。
5. 数据类型的概念。
6. 线性结构与非线性结构的差别.7. 面向对象程序设计语言的特点.8. 在面向对象程序设计中,类的作用是什么?9. 参数传递的主要方式及特点。
10. 抽象数据类型的概念。
二、判断题1. 线性结构只能用顺序结构来存放,非线性结构只能用非顺序结构来存放。
2. 算法就是程序.3. 在高级语言(如C、或PASCAL)中,指针类型是原子类型。
三、计算下列程序段中X=X+1的语句频度for(i=1;i<=n;i++)for(j=1;j〈=i;j++)for(k=1;k<=j;k++)x=x+1;[提示]:i=1时:1 = (1+1)×1/2 = (1+12)/2i=2时:1+2 = (1+2)×2/2 = (2+22)/2i=3时:1+2+3 = (1+3)×3/2 = (3+32)/2…i=n时:1+2+3+……+n = (1+n)×n/2 = (n+n2)/2f(n)= [ (1+2+3+……+n) + (12 + 22 + 32 + …… + n2 )] / 2=[ (1+n)n/2 + n(n+1)(2n+1)/6 ] / 2=n(n+1)(n+2)/6=n3/6+n2/2+n/3区分语句频度和算法复杂度:O(f(n))= O(n3)四、试编写算法求一元多项式Pn(x)=a0+a1x+a2x2+a3x3+…a n x n的值P n(x0),并确定算法中的每一语句的执行次数和整个算法的时间复杂度,要求时间复杂度尽可能的小,规定算法中不能使用求幂函数。
注意:本题中的输入a i(i=0,1,…,n), x和n,输出为P n(x0)。
通常算法的输入和输出可采用下列两种方式之一:(1)通过参数表中的参数显式传递;(2)通过全局变量隐式传递。
数据结构约瑟夫环问题
数据结构实验报告题目:约瑟夫环问题一.设计内容[问题描述]约瑟夫环问题的一种描述是:编号为1, 2, 3,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人手持一个密码(正整数)。
一开始任选一个整数作为报数上限值,从第一人开始顺时针自 1 开始顺序报数,报到m 时停止报数。
报m 的人出列, 将它的密码作为新的m 值,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从 1 报数, 如此下去直到所有人全部出列为止。
试设计程序实现之。
[基本要求] 利用循环链表存储结构模拟此过程,按照出列的顺序打印各人的编号。
[ 实验提示] 程序运行后首先要求用户指定初始报数上限值。
然后读取各人的密码。
设n<=30 。
程序执行后,要求用户在计算机终端上显示“提示信息”后,用键盘输入“提示信息”中规定的命令,以“回车符”为结束标志。
相应的输入数据和运算结果显示在其后。
二、设计目的1. 达到熟练掌握C++ 语言的基本知识和技能;2. 能够利用所学的基本知识和技能,解决简单的面向对象程序设计问题。
3. 把课本上的知识应用到实际生活中,达到学以致用的目的。
三、系统分析与设计(确定程序功能模块)1、为实现上述程序的功能,应以有序链表表示集合。
基本操作:InitList(&L)操作结果:构造一个空的有序表L。
DestroyList(&L)初始条件:有序表L 已存在。
操作结果:销毁有序表L。
ListEmpty(L)初始条件:有序表L 已存在。
操作结果:若L为空表,则返回TRUE,否则返回FALSE。
ListLength(L)初始条件:有序表L 已存在。
操作结果:返回L 中数据元素个数。
GetElem(L,i)初始条件:有序表L已存在,并且K i< ListLength(L)。
操作结果:返回L 中第i 个数据元素。
LocatePos(L,e)初始条件:有序表L已存在,e和有序表中元素同类型的值。
操作结果:若L中存在和e相同的元素,则返回位置;否则返回0。
C语言的循环链表和约瑟夫环
C语言的循环链表和约瑟夫环C语言的循环链表和约瑟夫环约瑟夫问题)是一个数学的应用问题,对于学习C语言四非常挺有帮助的,下面是店铺为大家搜集整理出来的有关于C语言的循环链表和约瑟夫环,一起了解下吧!循环链表的实现单链表只有向后结点,当单链表的尾链表不指向NULL,而是指向头结点时候,形成了一个环,成为单循环链表,简称循环链表。
当它是空表,向后结点就只想了自己,这也是它与单链表的主要差异,判断node->next是否等于head。
代码实现分为四部分:1. 初始化2. 插入3. 删除4. 定位寻找代码实现:1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1void ListInit(Node *pNode){int item;Node *temp,*target;cout<<"输入0完成初始化"<<endl; cin="">>item;if(!item)return ;if(!(pNode)){ //当空表的时候,head==NULLpNode = new Node ;if(!(pNode))exit(0);//未成功申请pNode->data = item;pNode->next = pNode;}else{//for(target = pNode;target->next!=pNode;target = target->next);4 15 16 17 18 19 2 0 2 1 2 2 2 3 2 4 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 3 0 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3temp = new Node;if(!(temp))exit(0);temp->data = item;temp->next = pNode;target->next = temp;}}}void ListInsert(Node *pNode,int i){ //参数是首节点和插入位置Node *temp;Node *target;int item;cout<<"输入您要插入的值:"<<endl; cin="">>item;if(i==1){temp = new Node;if(!temp)exit(0);temp->data = item;for(target=pNode;target->next != pNode;target = target->next);temp->next = pNode;target->next = temp;pNode = temp;}else{target = pNode;for (int j=1;j<i-1;++j) target="target-">next;temp = new Node;if(!temp)exit(0);temp->data = item;temp->next = target->next;target->next = temp;}}void ListDelete(Node *pNode,int i){Node *target,*temp;if(i==1){for(target=pNode;target->next!=pNode;target=target ->next);temp = pNode;//保存一下要删除的首节点 ,一会便于释放6 37 38 39 4 0 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 6 4 7 4 8 4 9 5 0 5 1 5 2 5 3 5 4 5 5 5 6 5 7 5pNode = pNode->next;target->next = pNode;temp;}else{target = pNode;for(int j=1;j<i-1;++j) target="target-">next;temp = target->next;//要释放的nodetarget->next = target->next->next;temp;}}int ListSearch(Node *pNode,int elem){ //查询并返回结点所在的位置Node *target;int i=1;for(target = pNode;target->data!=elem && target->next!= pNode;++i)target = target->next;if(target->next == pNode && target->data!=elem)return 0;else return i;}</i-1;++j)></i-1;++j)></endl;></endl;>5 96 0 6 1 6 2 6 3 6 4 6 5 6 6 67 68 69 7 0 7 1 7 2 7 3 7 4 7 5 7 6 7 7 7 8 7 9 8约瑟夫问题约瑟夫环(约瑟夫问题)是一个数学的'应用问题:已知n个人(以编号1,2,3…n分别表示)围坐在一张圆桌周围。
约瑟夫问题详解(CC++)
约瑟夫问题详解(CC++)Josephus 约瑟夫问题假设n个竞赛者排成一个环形,依次顺序编号1,2,…,n。
从某个指定的第1号开始,沿环计数,每数到第m个人就让其出列,且从下一个人开始重新计数,继续进行下去。
这个过程一直进行到所有的人都出列为止。
最后出列者为优胜者。
无论是用链表实现还是用数组实现来解约瑟夫问题都有一个共同点:要模拟整个游戏过程,不仅程序写起来比较麻烦,而且时间复杂度高达O(nm),当n,m非常大(例如上百万,上千万)的时候,几乎是没有办法在短时间内出结果的。
注意到原问题仅仅是要求出最后的胜利者的序号,而不是要模拟整个过程。
因此如果要追求效率,就要打破常规,实施一点数学策略。
为了讨论方便,先把问题稍微改变一下,并不影响原意:问题描述:n个人(编号0~(n-1)),从0开始报数,报到(m-1)的退出,剩下的人继续从0开始报数。
求胜利者的编号。
我们知道第一个人(编号一定是m%n-1) 出列之后,剩下的n-1个人组成了一个新的约瑟夫环(以编号为k=m%n的人开始): k k+1 k+2 ... n-2, n-1, 0, 1, 2, ... k-2并且从k开始报0。
现在我们把他们的编号做一下转换:k --> 0k+1 --> 1k+2 --> 2......k-2 --> n-2变换后就完完全全成为了(n-1)个人报数的子问题,假如我们知道这个子问题的解:例如x 是最终的胜利者,那么根据上面这个表把这个x变回去不刚好就是n个人情况的解吗?变回去的公式很简单:x'=(x+k)%n如何知道(n-1)个人报数的问题的解?显然,只要知道(n-2)个人的解就行了。
(n-2)个人的解呢?当然是先求(n-3)的情况---- 这显然就是一个倒推问题!递推公式:令f[i]表示i个人玩游戏报m退出最后胜利者的编号,最后的结果自然是f[n]递推公式f[1]=0;f[i]=(f[i-1]+m)%i; (i>1)有了这个公式,我们要做的就是从1-n顺序算出f[i]的数值,最后结果是f[n]。
顺序表实现约瑟夫环的问题,C语言
顺序表实现约瑟夫环的问题,C语言计算机科学与工程学院《算法与数据结构》试验报告[一] 专业班级 10级计算机工程02 试验地点计算机大楼计工教研室学生学号 1005080222 指导教师蔡琼学生姓名肖宇博试验时间 2012-2-29试验项目算法与数据结构试验类别基础性() 设计性() 综合性(?) 其它( )(1)掌握用VC++上机调试线性表的基本方法; 试(2)掌握顺序表的存储结构以及基本运算的实现。
验目的及要求成绩评定表类别评分标准分值得分合计积极出勤、遵守纪律上机表现 30分主动完成设计任务程序代码规范、功能正确程序与报告 70分报告详实完整、体现收获备注:评阅教师:日期: 年月日计算机科学与工程学院试验内容一、实验目的和要求1、实验目的:(1)掌握用VC++上机调试线性表的基本方法;(2)掌握顺序表的存储结构以及基本运算的实现。
2、实验内容约瑟夫环问题:设编号为1,2,3,……,n的n(n>0)个人按顺时针方向围坐一圈,m为任意一个正整数。
从第一个人开始顺时针方向自1起顺序报数,报到m时停止并且报m的人出列,再从他的下一个人开始重新从1报数,报到m时停止并且报m的人出列。
如此下去,直到所有人全部出列为止。
要求设计一个程序模拟此过程,对任意给定的m和n,求出出列编号序列。
3、实验要求:用顺序表实现。
二、设计分析根据实验要求,采用顺序表来完成本次实验。
实验中定义了两个顺序表,一个用来存储n个人的序号,另一个用来存储n个人的出队顺序及序号。
程序中充分考虑了如果出队的元素大于队列的元素个数时应该有的情况,如果出现这样的错误就提示~否则继续出队~三、源程序代码#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define MAXSIZE 10 // 宏替换最大值typedef struct{int data[MAXSIZE];int length;}Sqlist;void CreatList(Sqlist *&L,int a[],int n) //创建顺序表{L=(Sqlist *)malloc(sizeof(Sqlist));for(int i=0;i<n;i++){L->data[i]=a[i];}L->length=n;}void InitList(Sqlist *&L) //初始化顺序表{2 《算法与数据结构》试验报告计算机科学与工程学院L=(Sqlist *)malloc(sizeof(Sqlist));L->length=0;}void DestoryList(Sqlist *&L) //释放顺序表空间{free(L);}void josephus(Sqlist *&L) //约瑟夫环的核心代码{int t=0;int m=0;printf("请输入数到几个人出来");printf("\n");scanf("%d",&m);if(m>L->length){printf("没有这么多人呀~?(?_?)?");}else{printf("出列顺序为:");for(int q=L->length;q>=1;q--){t=(t+m-1)%q;printf("\n");printf("\t%d\t",L->data[t]);for(int j=t+1;j<=q-1;j++)L->data[j-1]=L->data[j];}printf("\n");}}void main(){Sqlist *s;InitList(s);int a[MAXSIZE];int n=0;printf("请键入要输入几个数"); printf("\n");scanf("%d",&n);for(int i=0;i<n;i++)3 《算法与数据结构》试验报告计算机科学与工程学院{a[i]=i+1;}CreatList(s,a,n);josephus(s);DestoryList(s);printf("\n");}四、测试用例(尽量覆盖所有分支) 1.当输入1,2,3,4。
《数据结构——C语言描述》习题及答案 耿国华
第1章绪论习题一、问答题1. 什么是数据结构?2. 四类基本数据结构的名称与含义。
3. 算法的定义与特性。
4. 算法的时间复杂度。
5. 数据类型的概念。
6. 线性结构与非线性结构的差别。
7. 面向对象程序设计语言的特点。
8. 在面向对象程序设计中,类的作用是什么?9. 参数传递的主要方式及特点。
10.抽象数据类型的概念。
二、判断题1. 线性结构只能用顺序结构来存放,非线性结构只能用非顺序结构来存放。
2. 算法就是程序。
3. 在高级语言(如C、或PASCAL)中,指针类型是原子类型。
三、计算下列程序段中XX1 的语句频度fori1iltni forj1jltij fork1kltjk xx1 提示:i1 时:1 11×1/2 112/2 i2 时:12 12×2/2 222/2 i3 时:123 13×3/2 332/2 … in 时:123……n 1n×n/2 nn2/2 fn 123……n 12 22 32 …… n2 / 2 1nn/2 nn12n1/6 / 2 nn1n2/6 n3/6n2/2n/3区分语句频度和算法复杂度:Ofn On3 四、试编写算法求一元多项式Pnxa0a1xa2x2a3x3…anxn 的值Pnx0,并确定算法中的每一语句的执行次数和整个算法的时间复杂度,要求时间复杂度尽可能的小,规定算法中不能使用求幂函数。
注意:本题中的输入aii01…n x 和n,输出为Pnx0.通常算法的输入和输出可采用下列两种方式之一:(1)通过参数表中的参数显式传递;(2)通过全局变量隐式传递。
试讨论这两种方法的优缺点,并在本题算法中以你认为较好的一种方式实现输入和输出。
提示:floatPolyValuefloat a float x int n…… 核心语句:p1 x 的零次幂s0 i 从0 到n 循环ssaip ppx 或:px x 的一次幂sa0 i 从1 到n 循环ssaip ppx 实习题设计实现抽象数据类型“有理数”。
《数据结构——C语言描述》习题及答案 耿国华
第1章绪论之马矢奏春创作习题一、问答题1. 什么是数据结构?2. 四类基本数据结构的名称与含义。
3. 算法的定义与特性。
4. 算法的时间复杂度。
5. 数据类型的概念。
6. 线性结构与非线性结构的不同。
7. 面向对象程序设计语言的特点。
8. 在面向对象程序设计中,类的作用是什么?9. 参数传递的主要方式及特点。
10. 抽象数据类型的概念。
二、判断题1. 线性结构只能用顺序结构来存放,非线性结构只能用非顺序结构来存放。
2. 算法就是程序。
3. 在高级语言(如C、或 PASCAL)中,指针类型是原子类型。
三、计算下列程序段中X=X+1的语句频度for(i=1;i<=n;i++)for(j=1;j<=i;j++)for(k=1;k<=j;k++)x=x+1;[提示]:i=1时:1 = (1+1)×1/2 = (1+12)/2i=2时:1+2 = (1+2)×2/2 = (2+22)/2i=3时:1+2+3 = (1+3)×3/2 = (3+32)/2…i=n时:1+2+3+……+n = (1+n)×n/2 = (n+n2)/2f(n) = [ (1+2+3+……+n) + (12 + 22 + 32 + …… + n2 ) ]/ 2=[ (1+n)n/2 + n(n+1)(2n+1)/6 ] / 2=n(n+1)(n+2)/6=n3/6+n2/2+n/3区分语句频度和算法复杂度:O(f(n)) = O(n3)四、试编写算法求一元多项式Pn(x)=a0+a1x+a2x2+a3x3+…anxn的值Pn(x0),并确定算法中的每一语句的执行次数和整个算法的时间复杂度,要求时间复杂度尽可能的小,规定算法中不克不及使用求幂函数。
注意:本题中的输入ai(i=0,1,…,n), x和n,输出为Pn(x0).通常算法的输入和输出可采取下列两种方式之一:(1)通过参数表中的参数显式传递;(2)通过全局变量隐式传递。
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。
C语言程序设计漫谈之从“约瑟夫问题”谈起
从“约瑟夫问题”谈起约瑟夫问题是一个出现在计算机科学和数学中的问题。
在计算机编程的算法中,类似问题又称为约瑟夫环。
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 和他的朋友并不想自杀。
为避免与其他39个决定自杀的犹太人发生冲突,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。
17世纪的法国数学家加斯帕在《数目的游戏问题》中讲了这样一个故事:15个教徒和15 个非教徒在深海上遇险,必须将一半的人投入海中,其余的人才能幸免于难,于是想了一个办法:30个人围成一圆圈,从第一个人开始依次报数,每数到第九个人就将他扔入大海,如此循环进行,直到仅余15个人为止。
问怎样的排法,才能使每次投入大海的都是非教徒。
【例1】约瑟夫问题。
N个人围成一圈,从某个人开始,按顺时针方向从1开始依次编号。
从编号为1的人开始顺时针“1,2,…M”报数,报到M的人退出圈子。
这样不断循环下去,圈子里的人将不断减少。
由于人的个数是有限的,因此最终会剩下一个人,该人就是优胜者。
输入N和M,输出出圈顺序。
例如,N=6、M=5,出圈的顺序是:5,4,6,2,3,1。
(1)编程思路。
为输出出圈顺序,采用一个数组来进行模拟。
定义int circle[N+1],并按circle[i]=i+1的方式赋予各元素初值。
该值代表两个含义:1)值为0,代表编号i+1的人不再圈中;2)值非0,代表圈中第i个位置的人编号为i+1。
定义变量i代表报数位置的流动,i的初值为0,代表编号为1的人的位置,i的变化方式为:i=(i+1)%(n),即0-->1-->2……->n-1 ->0-->1……。
NOIP算法:约瑟夫问题(C++)
约瑟夫问题也称为约瑟夫斯置换,在计算机编程的算法中,类似问题又称为约瑟夫环,又称“丢手绢问题”。
一、一般形式1.N个人围成一圈,从第一个开始报数,第M个将被杀掉,最后剩下一个,其余人都将被杀掉。
例如N=6,M=5,被杀掉的顺序是:5,4,6,2,3,1。
2.有n只猴子,按顺时针方向围成一圈选大王(编号从1到n),从第1号开始报数,一直数到m,数到m的猴子退出圈外,剩下的猴子再接着从1开始报数。
就这样,直到圈内只剩下一只猴子时,这个猴子就是猴王,编程求输入n,m后,输出最后猴王的编号。
算法思路:模拟(1)由于对于每个人只有在与不在环中两种状态(2)开始时每个人都在环中(3)模拟过程,直到环中只剩下一人。
方法一:设立标记,每个元素标记为出队或在队中/ch0302/1748/#include<iostream>#include<algorithm>#include<cstring>#include<cstdio>using namespace std;const int maxn=310;int a[maxn];int main(){int p,num,cnt,n,m,tmp;while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF&&(n!=0||m!=0)){memset(a,0,sizeof(a));p=1;for(num=1;num<=n;num++){//一共要数n轮for(cnt=1;cnt<=m;cnt++){//每一轮数到mwhile(a[p]==1)p=p%n+1;//如果指针所指已有标记指针后移tmp=p;//此时p指向环中的第cnt只猴子p=p%n+1;//指针后移}a[tmp]=1; //将第m只猴子标记}printf("%d\n",tmp);//第n轮的第m只猴子就是解}return 0;}方法二:使用数组模拟链表codevs1282 约瑟夫问题/problem/1282/#include<iostream>#include<algorithm>#include<cstring>#include<cstdio>#include<vector>using namespace std;const int maxn=30050;int a[maxn];int main(){int n,m,i,j,p;scanf("%d%d",&n,&m);for(i=1;i<n;i++)a[i]=i+1;a[n]=1;p=n;for(i=1;i<=n;i++){for(j=1;j<m;j++)p=a[p];printf("%d ",a[p]);a[p]=a[a[p]];}return 0;}二、深入探讨对于约瑟夫问题,若需要依次记录退出编号的情况:优化方法是使用线段树维护区间和,并进行单点更新。
约瑟夫环问题实验报告
实验报告:约瑟夫环问题1.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,每人持有一个密码(正整数)。
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。
2.实验目的:掌握链表的基本操作:插入、删除、查找等运算,能够灵活应用链表这种数据结构。
3.源程序代码:#include<stdio.h>#include<stdlib.h>typedef struct LNode{int order;int key;LNode *next;}*Linklist;Linklist putlist(){Linklist L,p;int n,i;p=L;printf("输入人的个数");scanf("%d",&n);for(i=1;i<=n;i++){p->next=(Linklist)malloc(sizeof(LNode));p=p->next;p->order=i;scanf("%d",&p->order);p->next=L;}return L;}void outorder(Linklist LG){Linklist p=LG,q=p->next;int i,m;printf("输入m:");scanf("%d",m);while(LG->next!=LG){i=1;while(i<m){p=q;q=q->next;if(q!=LG) i++;};printf("%d",p->order);m=q->key;p->next=q->next;free(q);q=p->next;if(q==LG){p=q;q=q->next;};};}void main(){Linklist L;L=putlist();outorder(L);}4测试数据m=20n=7密码次序:3,1,7,7,4,8,4 输出次序:6,1,4,7,2,3,5。
约瑟夫环问题的两种解法(循环链表和公式法)
约瑟夫环问题的两种解法(循环链表和公式法)问题描述这⾥是数据结构课堂上的描述:N people form a circle, eliminate a person every k people, who is the final survior?Label each person with 0, 1, 2, ..., n - 1, denote(表⽰,指代) J(n, k) the labels of surviors when there are n people.(J(n, k)表⽰了当有 n 个⼈时幸存者的标号)First eliminate the person labeled k - 1, relabel the rest, starting with 0 for the one originally labeled k.0 1 2 3 ... k-2 k-1 k k+1 ... n-1... k-2 0 1 ...Dynamic programmingJ(n, k) = J(J(n - 1, k) + k) % n, if n > 1,J(1, k) = 0⽤中⽂的⽅式简单翻译⼀下就是 (吐槽:为啥课上不直接⽤中⽂呢?淦!) 有 n 个⼈围成⼀圈,从第⼀个⼈开始,从 1 开始报数,报 k 的⼈就将被杀死,然后从下⼀个⼈开始重新从 1 开始报数,往后还是报 k 的⼈被杀掉,杀到最后只剩⼀个⼈时,其⼈就为幸存者。
(上⾯的英⽂是从 0 开始的,是因为我们写程序时使⽤了数组,所以下标从 0 开始)解决⽅案循环链表⽅法算法思路很简单,我们这⾥使⽤了循环链表模拟了这个过程:节点 1 指向节点 2,节点 2 指向节点 3,...,然后节点 N 再指向节点 1,这样就形成了⼀个圆环。
如图所⽰,n 取 12,k 取 3,从 1 开始报数,然后依次删除 3, 6, 9, 12:#include<stdio.h>#include<stdlib.h>typedef struct Node // 节点存放⼀个数据和指向下⼀个节点的指针{int data;struct Node *next;} *NList; // NList为指向 Node 节点的指针// 创建⼀个节点数为 n 的循环链表NList createList(int n){// 先创建⼀个节点NList p, tmp, head;p = (NList)malloc(sizeof(struct Node));head = p; // 保存头节点p->data = 1; // 第⼀个节点for (int i = 2; i <=n ; i++){tmp = (NList)malloc(sizeof(struct Node));tmp->data = i;p->next = tmp;p = tmp;}p->next = head; // 最后⼀个节点指回开头return head;}// 从编号为 1 的⼈开始报数,报到 k 的⼈出列,被杀掉void processList(NList head, int k){if (!head) return;NList p = head;NList tmp;while (p->next != p){for (int i = 0; i < k - 1; i++){tmp = p;p = p->next;}printf("%d 号被杀死\n", p->data);tmp->next = p->next;free(p);p = NULL; // 防⽌产⽣野指针,下同p = tmp->next;}printf("幸存者为 %d 号", p->data);free(p);p = NULL;}int main(){NList head = createList(11);processList(head, 3);return 0;}测试结果:易知,这个算法的时间复杂度为O(nk),显然,这不是⼀个好的算法。
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《约瑟夫环》实验报告
专业:网络工程班级
学号姓名
一、问题描述:
约瑟夫问题的一种描述是:编号为1,2,……,n点的n个人按顺时针方向围坐一个圈,每人持有一个密码。
一开始选一个正整数作为报数上限值m,从第一个人开始从顺时针方向自1开始报数,报到m时停止。
报到m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他在顺时针方向上的下一个人开始从新从1报数,如此下去,直达所有人出列。
基本要求:利用单向循环链表存储结构模拟此过程,按照出列的顺序输出各人的编号。
测试数据:m的初始值为20;n=7,7个人的密码依次是3,1,7,2,4,8,4,首先m的值为6(正确的出列顺序为6,1,4,7,2,3,5)
二、程序设计的基本思想,原理和算法描述:
采用结构体定义单链表,格式为:struct Lnode
{int number;
int password;
struct Lnode*next;
}Lnode,*p,*q,*head;
其中number是人的排列序号,password是各人所持有的密码值,next是节点指针。
Lnode是节点变量,p、q是节点,head是头指针。
程序的代码:定义变量n,i,m,j
输入人的数量n
If n<=0或n>30
重新输入n值
当0<i<n时
建立单链表并且输入各人的密码值p->password
尾指针指向头指针,形成循环链表
输入初始报数上限值m
当1<=j<=n时
循环找出报m的节点p
输出报m节点的编号p->number
将p->password赋给m值
删除此节点
结束
三、源程序及注释:
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct Lnode/*定义链表*/
{int number;
int password;
struct Lnode*next;
}Lnode,*p,*q,*head;
int main(void)
{int n;/*n个人*/
int i;
int m;/*初始报数上限值*/
int j;
printf("please enter the number of people n:");/*输入测试人的数量*/ scanf("%d",&n);
loop:if(n<=0||n>30)/*检验n是否满足要求,如不满足重新输入n值*/ {printf("\n n is erorr!\n\n");
printf("please enter the number of people again n:");
scanf("%d",&n);
goto loop;
}
for(i=1;i<=n;i++)/*建立单链表*/
{if(i==1)
{head=p=(struct Lnode*)malloc(sizeof(struct Lnode));
}
else
{q=(struct Lnode*)malloc(sizeof(struct Lnode));
p->next=q;
p=q;
}
printf("please enter the%d people's password:",i);/*输入每个人所持有的密码值*/ scanf("%d",&(p->password));
p->number=i;
}
p->next=head;/*形成循环链表*/
p=head;
printf("please enter the number m:");
scanf("%d",&m);
printf("The password is:\n");
for(j=1;j<=n;j++)/*输出各人的编号*/
{for(i=1;i<m;i++,p=p->next);
m=p->password;
printf("%d",p->number);
p->number=p->next->number;/*删除报m的节点*/
p->password=p->next->password;
q=p->next;
p->next=p->next->next;
free(q);
}
printf("\n\n");
system("pause");/*等待按任意键退出*/
}
四、运行输出结果:
测试的数据:n为7,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。
五、调试分析
本次实习作业难度较低,没有太大的困难。
主要是练习使用单项循环链表。
六、实验小结
1、通过本次上机实践,对链表存储结构有了更深的理解和把握,以及应用链表的知识解
决和分析问题的能力有了新的提高.
2、通过上机实践,掌握了用高级语言实现算法的基本步骤和方法。
3、通过本次实验,提高了理论和实际相结合的能力。