约瑟夫环问题_线性表的典型应用

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实验一线性表的基本操作实现及其应用

实验一线性表的基本操作实现及其应用一、实验目的1、熟练掌握线性表的基本操作在两种存储结构上的实现。

2、会用线性链表解决简单的实际问题。

二、实验内容题目一、该程序的功能是实现单链表的定义和操作。

该程序包括单链表结构类型以及对单链表操作的具体的函数定义和主函数。

其中，程序中的单链表（带头结点）结点为结构类型，结点值为整型。

单链表操作的选择以菜单形式出现，如下所示：please input the operation：1.初始化2.清空3.求链表长度4.检查链表是否为空5.检查链表是否为满6.遍历链表（设为输出元素）7.从链表中查找元素8.从链表中查找与给定元素值相同的元素在表中的位置9.向链表中插入元素 10. 从链表中删除元素其他键退出。

其中黑体部分必做题目二、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，每个人持有一个正整数密码。

开始时任选一个正整数做为报数上限m，从第一个人开始顺时针方向自1起顺序报数，报到m时停止报数，报m的人出列，将他的密码作为新的m值，从他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。

令n最大值取30。

要求设计一个程序模拟此过程，求出出列编号序列。

struct node(一)1．进入选择界面后，先选择7，进行插入：2.选择4，进行遍历，结果为：3.选择2，得出当前链表长度.4.选择3，得出当前链表为.5.选择分别选择5、6进行测试.6.选择8，分别按位置和元素值删除.7.选择9，或非1-8的字符，程序结束.(二) 实验总结通过这次实验，我对线性链表有了更深的理解，深入明白了线性存储结构与链式存储结构在内存存储的不同特点，同时我还学会了用这些知识实际解决一些问题，能够更加熟练地将算法转化为实际程序。

同时，在写程序和调试程序的过程中，学会了一些书写技巧和调试技巧，这对于自己能在短时间高效的写出正确地程序有很大作用。

四、主要算法流程图及程序清单 1. 主要算法流程图：(1) 从单链表表中查找与给定元素值相同的元素在链表中的位置p=p->nextp&&!(p->data==xtrue调用函数，传入参数L ，xp=L->next2.程序清单：#include<iostream> using namespace std; #include<>#include<>/* 预处理命令 */#define OK 1;#define ERROR 0;#define OVERFLOW -1;/* 单链表的结点类型 */typedef struct LNode{int data;struct LNode *next;}LNode,*LinkedList;/*初始化单链表*/LinkedList LinkedListInit(){空"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"2.求链表长度"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"3.检查链表是否为空"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"4.遍历链表"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"5.从链表中查找元素 "<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"6.从链表中查找与给定元素值相同的元素在表中的位置"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"7.向链表中插入元素"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"8.从链表中删除元素"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"9.退出"<<endl;}/*主函数*/int main(){链表长度case 2:{cout<<"\t\t\t链表长度为："<<LinkedListLength(L)<<endl;getch();}break;查链表是否为空case 3:{if (!LinkedListEmpty(L)){cout<<"\t\t\t链表不为空！"<<endl;}else{cout<<"\t\t\t链表为空！"<<endl;}getch();}break;历链表case 4:{LinkedListTraverse(L);getch();}break;链表中查找元素case 5:{cout<<"\t\t\t请输入要查询的位置i：";int j;cin>>j;if (LinkedListGet(L,j)){cout<<"\t\t\t位置i的元素值为："<<LinkedListGet(L,j)->data<<endl;}else{cout<<"\t\t\ti大于链表长度！"<<endl;}getch();}break;链表中查找与给定元素值相同的元素在表中的位置case 6:{cout<<"\t\t\t请输入要查找的元素值：";int b;cin>>b;if (LinkedListGet1(L,b)){cout<<"\t\t\t要查找的元素值位置为："<<LinkedListGet1(L,b)<<endl;cout<<"\t\t\t要查找的元素值内存地址为："<<LinkedListLocate(L,b)<<endl;}else{cout<<"\t\t\t该值不存在！"<<endl;}getch();}break;链表中插入元素case 7:{cout<<"\t\t\t请输入要插入的值：";int x; cin>>x;cout<<"\t\t\t请输入要插入的位置：";int k; cin>>k;if(LinkedListInsert(L,k,x)){cout<<"\t\t\t插入成功！"<<endl;}else{cout<<"\t\t\t插入失败！"<<endl;}getch();}break;链表中删除元素case 8:{cout<<"\t\t\t1.按位置删除"<<endl;cout<<"\t\t\t2.按元素删除"<<endl;int d;cout<<"\t\t请选择：";cin>>d;switch(d){case 1:{cout<<"\t\t\t请输入删除位置：";cin>>d;int y;if (LinkedListDel(L,d,y)){cout<<"\t\t\t"<<y<<"被删除！"<<endl;}else{cout<<"\t\t\t删除失败！"<<endl;}}break;case 2:{cout<<"\t\t\t请输入删除元素：";int y;cin>>y;if (LinkedListDel(L,y)){cout<<"\t\t\t"<<y<<"被删除！"<<endl;}else{cout<<"\t\t\t删除失败！"<<endl;}}}getch();}break;}}return 1;}题二约瑟夫环问题算法、思想为了解决这一问题，可以先定义一个长度为30（人数）的数组作为线性存储结构，并把该数组看成是一个首尾相接的环形结构，那么每次报m的人，就要在该数组的相应位置做一个删除标记，该单元以后就不再作为计数单元。

约瑟夫效应的原理与应用

约瑟夫效应的原理与应用简介约瑟夫效应（Josephus problem）是一个著名的数学问题和游戏，也被称为约瑟夫斯问题。

问题描述如下：假设有n个人围成一圈，从某个人开始报数，报到m的人出列，接着从出列的下一个人开始重新报数，直到最后只剩下一个人为止。

问题的关键是确定最后剩下的这个人在最初的位置。

约瑟夫问题的解法有很多，包括数学推导和编程算法等。

原理解析约瑟夫效应的原理可以用数学计算来解释。

假设有n个人围成一圈，从第一个人开始报数，每报到m的人出列。

假设第一个出列的人的位置是k，我们可以推导出第二个出列的人的位置是(k+m-1)%n，第三个出列的人的位置是(k+m-1+m-1)%n，以此类推。

最后剩下的那个人的位置就是从1开始数的序号。

应用场景虽然约瑟夫问题看似只是个数学问题或游戏，但实际上它在很多实际场景中都有应用。

下面列举几个常见的应用场景：1.编程算法约瑟夫问题可以用于编程算法的设计与困难的解决。

例如，给定一个数组，要求按照某种规则删除元素，直到最后只剩下一个元素。

这个问题可以通过约瑟夫问题的解决思路来解决。

2.网络协议在一些分布式系统中，节点之间需要按照某种规则进行通信。

约瑟夫问题的解决思路可以用于设计节点间的通信协议，确保每个节点都能按照规则顺序接收到消息。

3.人员调度在一些团队或组织中，需要对人员进行轮换、调度或排班工作。

约瑟夫问题的解决思路可以用于确定轮换、调度或排班的规则，确保公平公正。

编程实现约瑟夫问题的解决方法有很多，其中一种常见的实现方式是使用循环链表。

具体的算法如下：```python def josephus(n, m): # 创建循环链表 circle = [i for i in range(1, n+1)]idx = 0while len(circle) > 1:# 找到要删除的位置idx = (idx + m - 1) % len(circle)# 删除该位置上的元素del circle[idx]return circle[0]测试n = 10 m = 3 result = josephus(n, m) print(。

约瑟夫环问题实验报告

约瑟夫问题实验报告背景约瑟夫问题（Josephus Problem）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，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。

原题：用户输入M,N值，N个人围成一个环，从0号人开始数,数到M,那个人就退出游戏，直到最后一个人求最后一个剩下的人是几号？问题描述设编号为1-n的n(n>0)个人按顺时针方向围成一圈．首先第1个人从1开始顺时针报数．报m的人(m 为正整数)．令其出列。

然后再从他的下一个人开始，重新从1顺时针报数，报m的人，再令其出列。

如此下去，直到圈中所有人出列为止。

求出列编号序列。

一.需求分析：(1)基本要求需要基于线性表的基本操作来实现约瑟夫问题需要利用循环链表来实现线性表（2）输入输出格式输入格式：n，m(n,m均为正整数，)输出格式1：在字符界面上输出这n个数的输出序列(3)测试用例（举例）输入：8，4输出：4 8 5 2 1 3 7 6二．概要设计（1）抽象数据类型：数据对象：n个整数数据关系：除第一个和最后一个n外，其余每个整数都有两个元素与该元素相邻。

基本操作：查找，初始化，删除，创建链表循环链表的存储结构:（2）.算法的基本思想循环链表基本思想：先把n个整数存入循环链表中，设置第m个数出列，从第一个开始查找，找到第m个时，输出第m个数，并删掉第m个节点，再从下一个数开始查找,重复上一步骤，直到链表为空，结束。

（3）.程序的流程程序由三个模块组成：1.输入模块：完成两个正整数的输入，存入变量n和m中2.处理模块：找到第m个数3.输出模块：按找到的顺序把n个数输出到屏幕上三．详细设计首先，设计实现约瑟夫环问题的存储结构。

C++数据结构之约瑟夫环

2009级数据结构实验报告实验名称：实验线性表实现约瑟夫问题求解学生姓名：桂柯易班级：2009211120班内序号：07学号：09210580日期：2010年10月31日1.实验要求【实验目的】1．熟悉C++语言的基本编程方法,掌握集成编译环境的调试方法；2．学习指针、模板类、异常处理的使用；3．掌握线性表的操作实现方法；4．培养使用线性表解决实际问题的能力。

【实验内容】利用循环链表实现约瑟夫问题的求解。

约瑟夫问题如下：已知n个人（n>=1）围坐一圆桌周围，从1开始顺序编号。

从序号为1的人开始报数，顺时针数到m的那个人出列。

他的下一个人又从1开始报数，数到m 的那个人又出列。

依此规则重复下去，直到所有人全部出列。

请问最后一个出列的人的编号。

2.程序分析2.1 存储结构存储结构：循环链表2.2 关键算法分析【设计思想】首先，设计实现约瑟夫环问题的存储结构。

由于约瑟夫环本身具有循环性质，考虑采用循环链表，为了统一对表中任意节点的操作，循环链表不带头结点。

循环链表的结点定义为如下结构类型：struct Node{int number;Node *next;};其次，建立一个不带头结点的循环链表并由头指针first指示。

最后，设计约瑟夫环问题的算法。

【伪代码】1、工作指针first，r，s，p，q初始化2、输入人数（n）和报数（m）3、循环n次，用尾插法创建链表Node *q;for(int i=1;i<=n;i++){Node *p;p=new Node;p->number=i;p->next=NULL;if(i==1) L=q=p;else{q->next=p;q=q->next;}}q->next=L;if(L!=NULL){return(L);}4、输入报数的起始人号数k;5、Node *q = new Node;计数器初始化i=1;6、循环n次删除结点并报出位置（其中第一个人后移k个）当i<n时移动指针m-2次p=p->next;删除p结点的后一结点qq=p->next;p->next=q->next;*L = p->next;报出位置后Delete q;计数器i++;【复杂度】for(int i=1;i<=n;i++){Node *p;p=new Node;p->number=i;p->next=NULL;if(i==1) L=q=p;else{q->next=p;q=q->next;}时间复杂度：O（n）if(i==1) i+=LengthList(*L);Node *p;p=*L;int j=0;while(j<i-2) {p=p->next;j++;}q = p->next;p->next=p->next->next;*L = p->next;return(q);时间复杂度：O（n2）算法的空间复杂度：O（n2）2.3 其他程序源代码：#include<iostream>using namespace std;struct Node//循环节点的定义{int number;//编号Node *next;};Node *CreateList(Node *L,int &n,int &m);//建立约瑟夫环函数void Joseph(Node *L,int n,int m);//输出每次出列号数函数Node *DeleteList(Node **L,int i,Node *q);//寻找每次出列人的号数int LengthList(Node *L);//计算环上所有人数函数void main()//主函数{Node *L;L=NULL;//初始化尾指针int n, m;cout<<"请输入人数N：";cin>>n;//环的长度if(n<1){cout<<"请输入正整数!";}//人数异常处理else{cout<<"请输入所报数M：";cin>>m;if(m<1){cout<<"请输入正整数!";}//号数异常处理else{L=CreateList(L,n,m);//重新给尾指针赋值Joseph(L,n,m);}}system("pause");}Node *CreateList(Node *L,int &n,int &m)//建立一个约瑟夫环（尾插法）{Node *q;for(int i=1;i<=n;i++){Node *p;p=new Node;p->number=i;p->next=NULL;if(i==1) L=q=p;//工作指针的初始化else{q->next=p;q=q->next;}}q->next=L;if(L!=NULL){return(L);}//返回尾指针else cout<<"尾指针异常!"<<endl;//尾指针异常处理}void Joseph(Node *L,int n,int m)//输出每次出列的人{int k;cout<<"请输入第一个报数人：";cin>>k;if(k<1||k>n){cout<<"请输入1-"<<n<<"之间的数"<<endl;} else{cout<<"\n出列顺序:\n";for(int i=1;i<n;i++){Node *q = new Node;if(i==1) q=DeleteList(&L,k+m-1,q);//第一个出列人的号数else q=DeleteList(&L,m,q);cout<<"号数："<<q->number<<endl;delete q;//释放出列人的存储空间}cout<<"最后一个出列号数是："<<L->number<<endl;;//输出最后出列人的号数}}Node *DeleteList(Node **L,int i,Node *q) //寻找每次出列的人{if(i==1) i+=LengthList(*L);//顺序依次出列情况的处理方式Node *p;p=*L;int j=0;while(j<i-2) {p=p->next;j++;}q = p->next;p->next=p->next->next;*L = p->next;return(q);}int LengthList(Node *L)//计算环上的人数{if(L){cout<<"尾指针错误!"<<endl;}//异常处理else{int i=1;Node *p=L->next;while(p!=L){i++;p=p->next;}return(i);}}3.程序运行结果1.测试主函数流程：2.测试条件：如上图所示，人数为20人，所报数为6，第一个报数的人是1号。

数据结构实验一约瑟夫环问题实验报告电子版

pri = head ;
for(i = 1;i<length;i++){
tmp = (Node *)malloc(sizeof(Node));
tmp->number = num[i];
tmp->pass = pas[i];
pri->next = tmp;
pri = tmp;
pri->next = head;
for(i=0;i<time;i++){ //找到要删除的结点
tmp = tmp->next;
}
printf("%d ",tmp->number);
timeห้องสมุดไป่ตู้= tmp->pass - 1;
deleteFromList(&head,tmp);//删除结点
tmp = tmp->next;//从下一个结点又开始计算
initList(head);
createFromTail(head,num,pas,sizeof(num)/sizeof(num[0]));
p = head;
printf("\n约瑟夫计数前，每个数和他的密码:\n");
for(i = 0;i<sizeof(num)/sizeof(num[0]);i++){
}
}
// 从链表中删除
void deleteFromList(List *head,Node *tmp)
{
Node *tmp1;
Node *tmp2;
tmp1 = *head;
tmp2 = tmp1;
//如果链表剩了一个元素

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、帮助读者复习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、实验内容和要求[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）。

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]由学生任意指定。

如：m的初值为20；n的值为7；密码：3，1，7，2，4，8，4；（正确的输出结果应为6，1，4，7，2，3，5）。

(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上限值m，人数n,(设n≤30)。

然后输入各人的密码。

[选作内容]向上述程序中添加在顺序结构上实现的部分。

三、算法设计1、主要思想：首先，设计实现约瑟夫环问题的存储结构。

由于约瑟夫环本身具有循环性质，考虑采用循环链表，为了统一对表中任意节点的操作，循环链表不带头结点。

循环链表的结点定义为如下结构类型：typedef struct LNode{int num,pwd; //num存储人的序号，pwd存储人的密码struct LNode *next;};其次，建立一个不带头结点的循环链表并由头指针Head指示。

最后，设计约瑟夫环问题的算法。

2、本程序包含四个模块1）主函数void main(){int m,n;//分别为报数上限和人数printf("\n参数m,n传递报数上限和人数.\n\n请输入m和n：\n");scanf("%d %d",&m,&n);creatLinkList(n);//带哦用创建链表函数enterPwd(n);//调用输入密码函数printf("\n出列的人依次是：\n");outList(m,n);}2）创建链表函数creatLinkList()——根据用户输入的人数创建人数相等数量结点的循环链表。

约瑟夫问题大全

“约瑟夫”问题及若干变种林厚从例1、约瑟夫问题(Josephus)[问题描述]M只猴子要选大王，选举办法如下：所有猴子按1…M编号围坐一圈，从第1号开始按顺序1，2，…，N报数，凡报到N的猴子退出到圈外，再从下一个猴子开始继续1~ N报数，如此循环，直到圈内只剩下一只猴子时，这只猴子就是大王。

M和N由键盘输入，1≤N,M≤10000，打印出最后剩下的那只猴子的编号。

例如，输入8 3，输出：7。

[问题分析1]这个例题是由古罗马著名史学家Josephus提出的问题演变而来的，所以通常称为Josephus(约瑟夫)问题。

在确定程序设计方法之前首先来考虑如何组织数据，由于要记录m只猴子的状态，可利用含m 个元素的数组monkey来实现。

利用元素下标代表猴子的编号，元素的值表示猴子的状态，用monkey[k]=1表示第k只猴子仍在圈中，monkey[k]=0则表示第k只猴子已经出圈。

程序采用模拟选举过程的方法，设变量count表示计数器，开始报数前将count置为0，设变量current表示当前报数的猴子编号，初始时也置为0，设变量out记录出圈猴子数，初始时也置为0。

每次报数都把monkey[current]的值加到count上，这样做的好处是直接避开了已出圈的猴子（因为它们对应的monkey[current]值为0），当count=n时，就对当前报数的猴子作出圈处理，即：monkey[current]：=0，count：=0，out：=out+1。

然后继续往下报数，直到圈中只剩一只猴子为止（即out=m-1）。

参考程序如下：program josephus1a {模拟法，用数组下标表示猴子的编号}const maxm=10000;var m,n,count,current,out,i:integer;monkey:array [1..maxm] of integer;beginwrite('Input m,n:');readln(m,n);for i:=1 to m do monkey[i]:=1;out:=0; count:=0; current:=0;while out<m-1 dobeginwhile count<n dobeginif current<m then current:=current+1 else current:=1;count:=count+monkey[current];end;monkey[current]:=0; out:=out+1; count:=0end;for i:=1 to m doif monkey[i]=1 then writeln('The monkey king is no.',i);readlnend.[运行结果]下划线表示输入Input m，n:8 3The monkey king is no.7 {时间：0秒}Input m，n:10000 1987The monkey king is no.8544 {时间：3秒}[反思]时间复杂度很大O(M*N)，对于极限数据会超时。

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》上机实验报告—约瑟夫环问题

福州大学数计学院
《数据结构》上机实验报告
专业和班级：信息计算科学与应用数学6班
学号
姓名
成绩
实验名称
线性表结构及其应用
实验内容
约瑟夫环问题
实
验
目
的
和
要
求
【实验目的】
利用单向循环链表解决约瑟夫环问题，提高综合设计能力。
【基本要求】
利用单向循环链表存储结构模拟此过程,按归口炪列的顺序印出各人的编号.
问
题
描
i=1；
while（i<=n)
｛
printf（”请输入第％d个人的密码：”，i);
scanf（"％d",&pwd)；
if(pwd〈= 0)continue；
Insert(L，pwd, i）；
i++;
｝
i = 1；
p = L-〉next；
while（L->next！= L）
｛
q = p;
p = p->next;
【结果截图】
研
究
与
探
讨
解决约瑟夫环问题有三个算法：
一个是在顺序表上实现，另一个是在单向循环链表上实现，第三个则是利用循环队列的方式来实现。
说明：实验名称为教学大纲中各章的实验项目名称,实验内容为具体章节的实验内容名称
述
和
主
要
步
骤
【问题描述】
约瑟夫问题：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.

循环队列之约瑟夫环问题

循环队列之约瑟夫环问题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。

从编号为k的⼈开始报数，数到m的那个⼈出列；他的下⼀个⼈⼜从1开始报数，数到m的那个⼈⼜出列；依此规律重复下去，直到圆桌周围的⼈全部出列。

通常解决这类问题时我们把编号从0~n-1，最后结果+1即为原问题的解。

循环队列求解（链式）#include<stdio.h>#include<stdlib.h>//循环队列//typedef int ElemType;typedef struct QueueNode{int data;struct QueueNode *next;}QueueNode;typedef struct Queue{QueueNode *front;QueueNode *rear;}Queue;void InitQueue(Queue *q){q->front=q->rear=NULL;}void EnQueue(Queue *q , int value){QueueNode *temp=(QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode));temp->data=value;if(q->rear==NULL){temp->next=temp;q->rear=q->front=temp;}else{temp->next=q->rear->next;q->rear->next=temp;q->rear=temp;}}//enter a element from the tailvoid DeQueue(Queue *q, int *value){QueueNode *temp=(QueueNode*)malloc(sizeof(QueueNode)); if(q->rear==NULL){return;}// It's nullelse if(q->rear->next==q->rear){*value=q->front->data;free(q->rear);q->rear=q->front=NULL;}//It just has one nodeelse{*value=q->front->data;temp=q->front;q->front=temp->next;q->rear->next=q->front;}//more one nodefree(temp);}//delete a element from the headint main(){Queue *q=(Queue*)malloc(sizeof(Queue));int i,m,n,count,temp;printf("请输⼊⼈数n和循环要报的数m（两数之间留个空格）\n"); scanf("%d%d",&n,&m);for(i=1;i<=n;i++)EnQueue(q,i);printf("出圈序列：\n");while(q->front){ count=1;while(count<m){q->front=q->front->next;q->rear=q->rear->next;count++;}count=1;DeQueue(q,&temp);printf("%d ",temp);}putchar('\n');}简单解法#include <stdio.h>int josephus(int n, int m) {if(n == 1) {return0;}else {return (josephus(n-1, m) + m) % n;}}int main() {int n, m;while (scanf("%d", &n) == 1) {if (!n) {break;}scanf("%d", &m);int result = josephus(n, m);printf("%d\n", result+1);}return0;}。

约瑟夫环问题实验报告

}
//报数为m的人出列
while(n--)
{
for(int s=m-1; s--; r=p, p = p->link);
cout << "The output is: " << p->data << endl;
r->link = p->link;
LinkList d = new LNode;
if(!d)
二、实验问题描述
设编号为1，2，···，n的n个人围坐一圈，约定编号为k（1≤k≤n）的人从1开始报数，数到m的那个人出列，他的下一位又从1开始报数，数到m的那个人又出列，依次类推，直到所有人出列为止，由此产生一个出队编号的序列。
3、实验步骤
1、实验问题分析
①由于当某个人退出圆圈后，报数的工作要从下一个人开始继续，剩下的人仍要是围成一个圆圈，可以使用循环表；由于退出圆圈的工作对应着表中结点的删除操作，对于这种删除操作频繁的情况，应该选用效率较高的链表结构；为了程序指针每一次都指向一个具体的代表一个人的结点而不需要进行判断，链表不带表头结点。所以，对于所有人围成的圆圈所对对应的数据结构采用一个不带头结点的循环链表来描述。设头指针为p，并根据具体情况移动
可以采用数据类型定义： Typedef struct node {
int number;
struct node *next; }Lnode,*Linklist;
②为了记录退出的人的先后顺序，采用一个顺序表进行存储，程序结束后再输入依次退出的人的编号顺序。由于只记录各个结点的number值就可以，所以定义一个整型一维数组。如“int quite[N];”N为一个根据实际问题定义的一个足够大的整数。

数据结构实验报告-线性表

1 线性表1. 实验题目与环境1.1实验题目及要求（1）顺序表的操作利用顺序存储方式实现下列功能：根据键盘输入数据建立一个线性表，并输出该线性表；对该线性表进行数据的插入、删除、查找操作，并在插入和删除数据后，再输出线性表。

（2）单链表的操作利用链式存储方式实现下列功能：根据键盘输入数据建立一个线性表，并输出该线性表；对该线性表进行数据的插入、删除、查找操作，并在插入和删除数据后，再输出线性表。

（3）线性表的应用约瑟夫环问题。

有n个人围坐一圈，现从某个人开始报数，数到M的人出列，接着从出列的下一个人开始重新报数，数到M的人又出列，如此下去，直到所有人都出列为止。

要求依次输出出列人的编码。

2.问题分析（1）顺序表的操作利用一位数组来描述顺序表，即将所有元素一词储存在数组的连续单元中，要在表头或中间插入一个新元素时，需要将其后的所有元素都向后移动一个位置来为新元素腾出空间。

同理，删除开头或中间的元素时，则将其后的所有元素向前移动一个位置以填补空位。

查找元素时，则需要利用循环语句，一一判断直到找出所要查找的元素（或元素的位置），输出相关内容即可（2）单链表的操作利用若干个结点建立一个链表，每个节点有两个域，即存放元素的数据域和存放指向下一个结点的指针域。

设定一个头指针。

在带头结点的单链表中的第i个元素之前插入一新元素，需要计数找到第i-1个结点并由一指针p指向它，再造一个由一指针s指向的结点，数据为x，并使x的指针域指向第i个结点，最后修改第i-1个结点的指针域，指向x结点。

删除第i个元素时，需要计数寻找到第i个结点，并使指针p指向其前驱结点，然后删除第i个结点并释放被删除结点的空间。

查找第i个元素，需从第一个结点开始计数找到第i个结点，然后输出该结点的数据元素。

（3）线性表的应用程序运行之后，首先要求用户指定初始报数的上限值，可以n<=30,此题中循环链表可不设头结点，而且必须注意空表和"非空表"的界限。

题目约瑟夫（Joseph）问题的一种描述是编号为1,2,,

题目：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）。

一开始任选一个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开始重新从1报数，如此下去，直至年有人全部出列为止。

试设计一个程序求出出列顺序。

班级：姓名：学号：完成日期：一、需求分析1．本演示程序中，利用单向循环链表存储结构存储约瑟夫环数据（即n个人的编号和密码）。

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，由用户在键盘上输入演示程序中需要输入的数据，运算结果显示在其后。

3．程序执行的命令包括：1)构造单向循环链表；2）4．测试数据m 的初值为20；n=7，7个人的密码依次为：3，1，7，2，4，8，4，首先m值为6（正确的出列顺序为6，1，4，7，2，1，3，5）。

二、概要设计1．单向循环链表的抽象数据类型定义为：ADT List｛数据对象：D=｛ai | ai∈正整数，I=1，2，......，n,n≥0｝数据关系：R1=｛< ai-1，ai > |，ai-1，ai∈D,I=1，2，......，n｝基本操作：Init List(&L)操作结果：构造一个空的线性表L。

List Insert(&L,i,e)初始条件：线性表L已存在，1≤i≤List Length(L)+1.操作结果：在L中第i个位置之前插入新的数据无素e，L长度加1。

List Delete(&L,i,&e)初始条件：线性表L存在非空，1≤i≤List Length(L).操作结果：删除L的第i个元素，并用e返回其值，L长度减1。

2．程序包含四个模块：1）主程序模块：三详细设计typedef struct LNode{int password; //密码int No; //序号struct LNode *next; //下一成员指针}member; //成员结构体typedef int status;#define OVERFLOW -2#define OK 1#define ERROR 0#include <stdio.h>#include <stdlib.h>status CreateList_Circle(member **,int);status DeleteNode(member **);status main(){int n,m;member *head=NULL,*p=NULL; //头指针即首成员地址，遍历指针p printf ("Please enter number of people:\n");scanf ("%d",&n); //总成员数while (n<=0){printf ("n must be positive, please enter again:\n");scanf ("%d",&n);}if(!CreateList_Circle(&head,n)) //创建循环链表，返回头指针head return OVERFLOW;printf ("Please enter initial m:\n");scanf ("%d",&m); //初始mwhile (m<=0){printf ("m must be positive, please enter again:\n");scanf ("%d",&m);}printf ("\nThe order is:\n");p=head;while (n>=2) //寻找出列成员{int i;m=(m%n==0)?n:m%n; //化简m值for (i=1;i<m;i++)p=p->next; //p指向出列成员printf ("%d\n",p->No); //输出出列成员序号m=p->password; //修改mDeleteNode(&p); //删除链表中的出列成员n--; //成员数自减}printf ("%d\n",p->No); //输出最后一个成员序号return OK;}status CreateList_Circle(member **p_head,int n){//此算法创建一个无头结点的循环链表，结点数n,*p_head返回链表头指针即首结点地址int i;member *tail,*p;*p_head=(member *)malloc(sizeof(member));if (!(*p_head)) return OVERFLOW;(*p_head)->No=1; //储存成员一序号printf ("Please enter password of No. 1:\n");scanf ("%d",&(*p_head)->password); //储存成员一密码tail=*p_head;tail->next=NULL;for (i=2;i<n+1;i++){p=(member *)malloc(sizeof(member));if (!p) return OVERFLOW;p->No=i; //储存成员序号printf ("Please enter password of No. %d:\n",i);scanf("%d",&(p->password)); //储存成员密码tail->next=p;tail=p;}tail->next=*p_head;return OK;}status DeleteNode(member **pp){//此算法删除链表中的结点*pp,操作实质是将*pp下一结点复制到*pp后将其free member *temp;(*pp)->password=((*pp)->next)->password;(*pp)->No=((*pp)->next)->No;temp=(*pp)->next;(*pp)->next=(*pp)->next->next;free(temp);return OK;}四、调试分析程序的编写和调试基本正常。

线性表实验报告

//输出单链表
LinkList p;
p=L->next;
while(p){
printf("%5d",p->data);
p=p->next;
}
return OK;
}
void main()
{
int i,n,k,d,e;
LinkList La,Lb;
InitList_L(La);
InitList_L(Lb);
e=L.elem[i];
for(j=i;j<=L.length;j++)
L.elem[j]=L.elem[j+1];
L.length--;
return ok;
}
int output(sqlist &L){
int i;
printf("output sqlist data:\n");
for(i=0;i<L.length;i++)
PrintList(La);
printf("\nAfter delete the list is:\n");
ListDelete_L(La,e);
PrintList(La);
printf("\n");
printf("I will insert:");
scanf("%d",&k);
ListInsert_L(La,k);
int a,j,i,m;
CLinkList p,r;
printf("Input the m(m<=20):\nm=");
scanf("%d",&m);

约瑟夫问题(算法与数据结构课设报告)

线性表的操作及其应用一、问题描述线性表、队列是一种常用的数据结构，有顺序和链式两种存储结构，在实际中应用十分广泛，而链表又分为单链表和循环链表，队列又分为链式队列和循环队列。

这些数据结构都可用来解决约瑟夫环问题。

约瑟夫环问题是算法设计中的一个经典问题，是顺序编号的一组n个人围坐一圈，从第1个人按一定方向顺序报数，在报到m时该人出列，然后按相同方法继续报数，直到所有人出列。

设计算法求约瑟夫环中人员的出列顺序。

二、基本要求1、选择合适的存储结构，建立线性表；2、利用顺序存储结构求解约瑟夫环问题；3、利用单链表和循环链表分别求解约瑟夫环问题；4、利用队列求解约瑟夫环问题。

三、测试数据约瑟夫环的测试数据为7，报数为1至3。

四、算法思想由于用到四种不同的存储结构，它们的算法思想依次是：1、首先建立一个顺序表模拟整个约瑟夫环，手动输入顺序表长（即参加约瑟夫循环的人数）和循环的次数和表元素。

用已经输出总人数和顺序表长作比较，作为外层循环条件。

并对每一个输出后的元素重新赋值以为标记。

对于每次循环，首先检查顺序表此次是不是我们设立的标记，如果不是则循环次数加1，当达到要求的循环次数时就将循环次数设置为0，输出该元素到屏幕并将总输出元素加1。

每次外循环我们都会移到表的下一个位置，作为新的判断条件，每次报到表尾的时候，我们都将重新设置到表尾，作为下次循环的表元素。

2、首先采用链式循环链表建立整个约瑟夫环，手动输入第一次的循环次数和每个人所持下一个循环次数。

设立判断指针指向表头，并将该指针是否为空作为外层循环条件。

做一个内层循环，将判断指针移动到循环要输出的数，并设立一个前指针指向该指针的前一个位置，输出该元素后，将循环次数重新赋值成该元素。

接着判断前指针和判断指针比较，如果相等说明整个表已经输出完毕，否则将删除该位置的元素。

3、用链式队列建立循环约瑟夫环，手动输入人数，第一次的循环次数和每个人所持下一个循环次数。

并将每一个元素依次入队列，根据第一次循环次数，建立一个for循环，每一次循环都出队列，如果达到要求的循环次数就输出，否则进队列，这样这个数字就出现在队尾。

实验一线性表应用

数据结构
实验题目
5.复数四则运算问题描述设计一个简单的复数四则运算计算器。实验要求 1)采用顺序表或链表等数据结构。 2)输入并生成复数。 3)输出运算结果的标准复数形式。
数据结构
实验题目
6.三元组长整数运算问题描述设计一个长整数运算计算器。实验要求 1)采用顺序表或链表定义的三元组数据结构。 2)输入并生成长整数。 3)完成定义的长整数的加减运算。
数据结构实验
LOGO
Hale Waihona Puke 数据结构实验一实验题目
线性表应用
1.运动会竞赛成绩统计问题描述东北大学第51届运动大会成功举行。共有N个学院的男女代表队参赛。大会共设M个男子项目和W个女子项目。大会即将闭幕，准备公布成绩。
数据结构实验题目
1.运动会竞赛成绩统计实验要求
设计运动会竞赛成绩统计程序。 1)采用表或链表等数据结构。 2)统计各代表队的男女总分和团体总分。 3)公布各单项成绩的前六名和团体成绩的前三名。 4)可以查询成绩。
数据结构
实验题目
2.约瑟夫环问题实验要求设计求解Josephus排列问题程序。 1)采用顺序表、单链表或双向循环链表等数据结构。 2)采用双向循环链表实现Josephus排列问题，且奇数次顺时针轮转，偶数次逆时针轮转。 3)推荐采用静态链表实现Josephus排列问题。
数据结构
实验题目
数据结构
实验题目
10.元素整体互换问题描述对线性表中的前M个元素和后N个元素整体互换。实验要求设计元素整体互换的模拟程序。 1)采用顺序表存储结构实现。两种 2)采用链表存储结构实现。一种 3)分别采用低效和高效两种算法实现。
数据结构
实验题目

用顺序表解决约瑟夫环问题

⽤顺序表解决约瑟夫环问题⼀、实验题⽬：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。

实验要求：⽤顺序表实现。

⼆、设计分析：⾸先创建了⼀个顺序表，并且⽤数组存每个⼈的编号，出列的时候将此编号置为0，代表此位置的⼈已经出列，循环查询编号不为0的元素，并⽤变量j记下当前是第⼏个⼈，当j==m的时候，代表此位置是第m个⼈，输出并将编号置为0，⽤k记录出列⼈的下⼀位的索引，并将数组长度-1，再进⾏新⼀轮的循环，直到所有⼈都出列。

三、程序代码：#include<iostream>#include<cstdlib>using namespace std;const int MaxSize=100;typedef struct Node{int data[MaxSize];int length;}List;void CreateList(List *&L,int n){L=(List *)malloc(sizeof(List*));for(int i=1;i<=n;i++){L->data[i]=i;}L->length=n;}void DispList(List *&L,int m){int len=L->length;int j=0,k=1;while(L->length){for(int i=1;i<=len;i++){if(L->data[k]){j++;}if(j==m){cout<<L->data[k]<<" ";L->data[k]=0;L->length--;j=0;k=(k+1)%(len+1)?(k+1)%(len+1):1;break;}k=(k+1)%(len+1)?(k+1)%(len+1):1;}}}int main(){int m,n;cin>>m>>n;List *L;CreateList(L,n);DispList(L,m);return 0;}。

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。

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