顺序表实现约瑟夫环的问题,C语言

约瑟夫问题面向对象(C++版)程序设计报告

Jose类中的成员函数分别为：
函数
相关说明
Jose(int boys, int interval, int begin=1);
构造函数，主要功能初始化各个参数，校验输出的m、n、s参数为int boys, int interval, int begin=1
void getWinner()const;
//构造函数
//-------------------------------------
BoyRing::BoyRing(int n)
{
if(n<2) throw exception(); //发生错误时自动跳出
pBegin = new Boy[n]; //申请一个新的Boy空间，pBegin指向该空间的开始处
for(int i=1; i<=n; i++)
{
pBegin[i-1].next = &pBegin[i%n];//形成链表
pBegin[i-1].code = i;//给孩子孩子编号
}
pivot = pCurrent = &pBegin[n-1];//各指针初始化
}
//------------------------------------
2详细设计
2.1程序结构
改程序分成三个抽象层次，第一层是应用层，直接指使Jose类对象去完成求解工作；第二层是Jose类层，描述Josephus问题的求解细节；第三层是BoyRing类层，辅助Jose类完成求解过程（上述三层间的关系描述如图J-1，这也是程序模块间的关系）。
图J-1.对象实现中程序模块的相互关系
void disengage();
利用指针实现小孩离队，无参数

约瑟夫环问题

约瑟夫环问题问题描述：有n个⼈，编号分别从0到n-1排列，这n个⼈围成⼀圈，现在从编号为0的⼈开始报数，当报到数字m的⼈，离开圈⼦，然后接着下⼀个⼈从0开始报数，依次类推，问最后只剩下⼀个⼈时，编号是多少？分析：这就是著名的约瑟夫环问题，关于来历不再说明，这⾥直接分析解法。

解法⼀：蛮⼒法。

我曾将在⼤⼀学c语⾔的时候，⽤蛮⼒法实现过，就是采⽤标记变量的⽅法即可。

解法⼀：循环链表法。

从问题的本质⼊⼿，既然是围成⼀个圈，并且要删除节点，显然符合循环链表的数据结构，因此可以采⽤循环链表实现。

解法三：递推法。

这是⼀种创新的解法，采⽤数学建模的⽅法去做。

具体如下：⾸先定义⼀个关于n和m的⽅程f(n,m)，表⽰每次在n个编号0，1，...，n-1中每次删除的报数为m后剩下的数字，在这n个数字中，第⼀个被删除的数字是(m-1)%n，为了简单，把(m-1)%n记作k，那么删除k之后剩下的数字为0，1，2，...，k-1，k+1，...，n-1并且下⼀次删除的数字从k+1开始计数，这就相当于剩下的序列中k+1排在最前⾯，进⽽形成k+1,..,n-1,0,1,2,...,k-1这样的序列，这个序列最后剩下的数字应该和原序列相同，由于我们改变了次序，不能简单的记作f(n-1,m),我们可以记作g(n-1,m),那么就会有f(n,m)=g(n-1,m).下⼀步，我们把这n-2个数字的序列k+1,..,n-1,0,1,2,...,k-1做⼀个映射，映射的结果是形成⼀个从0到n-2的序列。

k+1对0，k+2对1，......，n-1对n-k-2，0对n-k-1，1对n-k，....，k-1对n-2这样我们可以把这个映射定义为p,则p(x)=(x-k-1)%n,它表⽰如果映射前的数字是x，映射后为(x-k-1)%n,从⽽这个映射的反映射问为p-1(x)=(x+k+1)%n由于映射之后的序列和原始序列具有相同的形式，都是从0开始的序列，所以可以⽤函数f来表⽰，即为f(n-1,m)，根据映射规则有：g(n-1,m)=p-1[f(n-n,m)]=[f(n-1,m)+k+1]%n,最后把之前的k=(m-1)%n带⼊式⼦就会有f(n,m)=g(n-1,m)=[f(n-1,m)+m]%n.这样我们就可以得出⼀个递推公式，当n=1时，f(n,m)=0;当n>1时，f(n,m)=[f(n-1,m)+m]%n;有了这个公式，问题就变得多了。

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）。

约瑟夫环问题源代码(C语言)

约瑟夫环问题如下：已知n个人(n>=1)围桌一园桌周围，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。

求解最后一个出列的人的编号。

本次实验是以顺序表求解约瑟夫环问题，程序流程图及程序运行结果如下：输入人数、所报数、第一个报数人编号存储并建立一个约瑟夫环通过循环结构依次查找每次出列的人的编号并输出输出最后一个出列的人的编号程序代码如下：#include<iostream>#include<process.h>#include<stdlib.h>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{system("color 75"); //设置颜色以美观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);}}实验体会：通过对本问题的分析，我进一步熟悉了对各种逻辑表达式的判断和指针的使用。

数据结构C语言版部分习题及答案[2]

第二章习题与解答一判断题1．线性表的逻辑顺序与存储顺序总是一致的。

2．顺序存储的线性表可以按序号随机存取。

3．顺序表的插入和删除操作不需要付出很大的时间代价，因为每次操作平均只有近一半的元素需要移动。

4．线性表中的元素可以是各种各样的，但同一线性表中的数据元素具有相同的特性，因此是属于同一数据对象。

5．在线性表的顺序存储结构中，逻辑上相邻的两个元素在物理位置上并不一定紧邻。

6．在线性表的链式存储结构中，逻辑上相邻的元素在物理位置上不一定相邻。

7．线性表的链式存储结构优于顺序存储结构。

8．在线性表的顺序存储结构中，插入和删除时，移动元素的个数与该元素的位置有关。

9．线性表的链式存储结构是用一组任意的存储单元来存储线性表中数据元素的。

10．在单链表中，要取得某个元素，只要知道该元素的指针即可，因此，单链表是随机存取的存储结构。

二单选题 (请从下列A，B，C，D选项中选择一项)1．线性表是( ) 。

(A) 一个有限序列，可以为空；(B) 一个有限序列，不能为空；(C) 一个无限序列，可以为空；(D) 一个无序序列，不能为空。

2．对顺序存储的线性表，设其长度为n，在任何位置上插入或删除操作都是等概率的。

插入一个元素时平均要移动表中的（）个元素。

(A) n/2 (B) n+1/2 (C) n -1/2 (D) n3．线性表采用链式存储时，其地址( ) 。

(A) 必须是连续的；(B) 部分地址必须是连续的；(C) 一定是不连续的；(D) 连续与否均可以。

4．用链表表示线性表的优点是（）。

(A)便于随机存取(B)花费的存储空间较顺序存储少(C)便于插入和删除(D)数据元素的物理顺序与逻辑顺序相同5．某链表中最常用的操作是在最后一个元素之后插入一个元素和删除最后一个元素，则采用( )存储方式最节省运算时间。

(A)单链表(B)双链表(C)单循环链表(D)带头结点的双循环链表6．循环链表的主要优点是( )。

(A)不在需要头指针了(B)已知某个结点的位置后，能够容易找到他的直接前趋(C)在进行插入、删除运算时，能更好的保证链表不断开(D)从表中的任意结点出发都能扫描到整个链表7．下面关于线性表的叙述错误的是( )。

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]。

约瑟夫环问题的两种解法（详解）

约瑟夫环问题的两种解法（详解）约瑟夫环问题的两种解法（详解）题⽬：Josephus有过的故事：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。

于是决定了⾃杀⽅式，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。

对于这个题⽬⼤概两种解法：⼀、使⽤循环链表模拟全过程⼆、公式法我们假设这41个⼈编号是从0开始，从1开始报数，第3个⼈⾃杀。

1、最开始我们有这么多⼈：[ 0 1 2 3 4 5 ... 37 38 39 40 ]2、第⼀次⾃杀，则是(3-1)%41=2 这个⼈⾃杀，则剩下：[ 0 1 3 4 5 ... 37 38 39 40 ]3、然后就是从编号为3%41=3的⼈开始从1报数，那么3号就相当于头，既然是头为什么不把它置为0，这样从它开始就⼜是与第1,2步⼀样的步骤了，只是⼈数少了⼀个，这样不就是递归了就可以得到递归公式。

想法有了就开始做：4、把第2步中剩下的⼈编号减去3映射为：[ -3 -2 0 1 2 ... 34 35 36 37 ]5、出现负数了，这样不利于我们计算，既然是环形，37后⾯报数的应该是-3，-2，那么把他们加上⼀个总数（相当于加上360度，得到的还是它）[ 38 39 0 1 2 3 ... 34 35 36 37 ]6、这样就是⼀个总数为40个⼈，报数到3杀⼀个⼈的游戏。

这次⾃杀的是第5步中的(3-1)%40=2号，但是我们想要的是第2步中的编号（也就是最初的编号）那最初的是多少？对应回去是5；这个5是如何得到的呢？是（2+3)%41得到的。

⼤家可以把第5步中所有元素对应到第2步都是正确的。

7、接下来是[ 35 36 37 38 0 1 2... 31 32 33 34 ]⾃杀的是(3-1)%39=2，先对应到第5步中是(2+3)%40=5，对应到第2步是(5+3)%41=8。

约瑟夫环顺序表

#include<stdio.h>#include<iostream>using namespace std;template< typename T >class ArrayStack{private:int m_size; //栈容量int m_top; //栈顶，初始为-1T* m_stack; //存放栈内容的连续空间public:ArrayStack(int size);ArrayStack();~ArrayStack();void clear();bool push(const T item);bool pop( T & item);bool top( T & item );};template< typename T >ArrayStack< T >::ArrayStack(int size){this->m_size = size;this->m_top = -1;m_stack = new T[m_size];}template< typename T >ArrayStack< T >::ArrayStack(){this->m_size = 0;this->m_top = -1;m_stack = new T[m_size];}template< typename T >ArrayStack< T >::~ArrayStack(){delete[] m_stack;}template< typename T >void ArrayStack< T >::clear(){this->m_top = -1;}template< typename T >//自动解决栈溢出的入栈操作bool ArrayStack< T >::push(const T item){//扩展存储空间if(this->m_top == m_size - 1){T* newst = new T [this->m_size* 2+1];for(int i = 0 ; i <= this->m_top ; i ++ ){newst[i] = this->m_stack[i];}delete [] this->m_stack;m_stack = newst;m_size = m_size * 2+1;}++ this->m_top;m_stack[this->m_top] = item;return true;}template< typename T >bool ArrayStack< T >::pop( T & item ){if( this->m_top == -1){std::cerr<<"stack is empty, no item can bepopped!"<<std::endl;return false;}else{item = m_stack[this->m_top];this->m_top--;return true;}}template< typename T >bool ArrayStack< T >::top( T & item ){if( this->m_top == -1){std::cerr<<"stack is empty, no item can be read!"<<std::endl;return false;}else{item = m_stack[this->m_top];return true;}}template<typename T>void exchange(char inorder[],char post[],int& m)。

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。

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。

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……。

约瑟夫环的C语言数组的实现

１约瑟夫环的实现
针对很多以指针方式求解，们使用数组来实现约瑟夫环问题的我求解。试求出以下所有人的出圈顺序．把出圈人的编号按要求输出出并
来。设有ｎ个人坐一圈并按顺时针方向从１到ｎ编号．第ｓ人开从个
嚣，
序１２ … ，报数，报到Ｎ的猴子退出到圈外，从下一个猴子开，，Ｎ凡再
始继续１到Ｎ继续报数，此循环，到圈内只剩下一只猴子时，如直这只猴子就是大王。这个问题也是有约瑟夫环延伸出来的，称为约瑟也夫环问题
）ｖｉｉｅａ（）ｏｄＷｆＤｔｔｆｎ；／义整型变量ｔ／ｉｉ定ＦＬＩＥ／义指向文件型指针变量／定
ｆ＝ｏｅ（ＯＴＤ ” ｗ）车以写方式打开ＯＴＤＴ文件，ｐｆｐｎ ” Ｕ．ＡＴ， ”； ” ，Ｕ．Ａ以便
２１００年
第２期ｌ
ＳＩＮＥ＆ＴＣＮＬＧＦＲＡＩＮＣＥＣＥＨＯＯＹＮＯＭＴＯＩ
ＯＩ论坛。Ｔ
科技信息
约瑟夫环的Ｃ语言数组的实现
刘文锋（菏泽学院计算机与信息工程系山东菏泽２４１７０５）
【摘要】本文给出了使用Ｃ语言数组解决约瑟夫环的一种方法，并得到了预期的结果。【关键词】瑟夫环；组；约数ｃ语言Ｏ引言

Josephus环问题

Josephus环问题约瑟夫环问题问题描述：Josephus问题可以描述为如下的⼀个游戏：N个⼈编号从1到N，围坐成⼀个圆圈，从1号开始传递⼀个热⼟⾖，经过M次传递后拿着⼟⾖的⼈离开圈⼦，由坐在离开的⼈的后⾯的⼈拿起热⼟⾖继续进⾏游戏，直到圈⼦只剩下最后⼀个⼈。

例如：M=0，N=5，则游戏⼈依次被清除，5号最后留下；如果M=1，N=5，那么被清除的⼈的顺序是2,4,1,5，最后剩下的是3号。

如下是两种解题⽅法：建⽴⼀个N⼤⼩的数组，存储N个⼈是否还在圈⼦内（0为在圈⼦内，-1为已经离开圈⼦），依次循环遍历整个数组，直到剩下的⼈数（left）为1。

public static void pass(int m, int n){int[] num = new int[n];int left = n; //剩下的⼈数int index = 0; //当前遍历到的位置while(left != 1){for(int i = 0; i< m; i++){if(num[index++] != 0) //如果当前⼈已经清除i--;if(index >= n)index = 0;}while(num[index] != 0){index++;if(index >= n)index = 0;}System.out.println("out number is " + (index + 1));num[index] = -1; //将清除的数据下标置-1index++;if(index >= n)index = 0;left--;}}第⼆种⽅式，将1~N的数添加到⼀个ArrayList对列中，⾸先计算偏移量（mPrime），当mPrime⼩于对列长度的⼀半时，则从前往后依次遍历找到清除的元素；当mPrime⼤于对列长度的⼀半时，从后往前遍历找到清除的元素。

public static void pass2(int m, int n){ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();for(int i = 1; i <= n; i++)list.add(i);ListIterator<Integer> iter = list.listIterator();int left = n; //剩下的⼈数int item = 0; //the out numberfor(int i= 1; i < n; i++){int mPrime = m % left;if(mPrime < left/2){ //如果当前的偏移量⼩于list长度的⼀半时if(iter.hasNext())item = iter.next();for(int j = 0; j < mPrime; j++){if(!iter.hasNext())iter= list.listIterator();item = iter.next();}}else{ //当偏移量⼤于list长度的⼀半时，从后往前找for(int j = 0; j< left - mPrime; j++){if(!iter.hasPrevious())iter = list.listIterator(list.size());item = iter.previous();}}System.out.println("out number is " + item);iter.remove();if(!iter.hasNext()) //有可能下⼀次循环mPrime就会⼩于left的⼀半iter = list.listIterator();left--;}}总结当M，N较⼤时，则第⼆种⽅法时间效率更⾼，实现表明，当N=100000，M=9000时（省略的两个算法中的syso语句），⽅法⼀个执⾏时间是30713ms，⽽第⼆种⽅法的执⾏时间仅为4891ms，M越⼤时⽅法⼀的时间效率会更差。

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;}。

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。

约瑟夫问题完整C程序代码

1）内容：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)。

一开始选任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，将它的密码作为新的m值，再从下个人开始新一轮报数，如此反复，直到剩下最后一人则为获胜者。

试设计一个程序求出出列顺序。

2）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。

3) 测试数据: n=7，7 个人的密码依次为：3，1，7，2，4，8，4 。

m的初值为20，则正确的出列顺序应为6，1，4，7，2，3，5。

完整代码：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>struct person{int num;int order;struct person *next;};static struct person *head=NULL;struct person *CreatList(void){struct person *rear;struct person *p;int k=0;while(1){p=(struct person*)malloc(sizeof(struct person));p->order=++k;printf("\n请输入一个人所持的密码,输入0则建表结束:");scanf("%d",&p->num);if(p->num==0)break;if(head==NULL) head=p;else rear->next=p;rear=p;}if(rear!=NULL) rear->next=head;printf("\n建表结束\n");return head;}void josephus(struct person *p,int m) {int i,k;struct person* r;if(m==1)p=p->next;else{for(i=2;i<m;i++)p=p->next;}r=p->next;k=r->num;printf("%d ",k);printf("%d\n",r->order);p->next=r->next;free(r);if(p!=p->next)josephus(p->next,k);else{printf("%d ",p->num);printf("%d\n",p->order);}}void main(){int m;struct person *pos;CreatList();printf("请输入初始值m:");scanf("%d",&m);printf("密码顺序\n");pos=head;josephus(pos,m);}/* 测试数据，复制粘贴可用3172 4 8 4 0 20 */。

循环队列解决约瑟夫问题

循环队列解决约瑟夫问题有n个⼈围成⼀圈，从第1个⼈开始，1，2，…，m报数，报⾄m出局，余下的⼈继续从1，2，…，m报数，重复之前的流程，要求：求出被淘汰编号的序列，及最后剩下的⼀⼈是原来的第⼏号？（要求：⽤循环队列解决该问题。

）#ifndef STATUS_H#define STATUS_H#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define OVERFLOW -2typedef int Status;#endif#include <iostream>using namespace std;#include "Status.h"typedef int ElemType;typedef struct{ElemType *base;int front;int rear;int MAXSIZE;}SqQueue;Status InitQueue(SqQueue& Q,int n) //初始化队列{Q.base = new ElemType[100];if(!Q.base){cout << "创建队列失败！";return ERROR;}Q.front=Q.rear=0;Q.MAXSIZE = n+1;//MAXSIZE是总⼈数+1，是为了留出⼀个空位置来放置rearreturn OK;}void QueueTraverse(SqQueue Q) //遍历队列{int i;i=Q.front;while(i!=Q.rear){cout<<Q.base[i]<<"";i=(i+1)%Q.MAXSIZE;}cout<<endl;}Status EnQueue(SqQueue& Q,ElemType e) //⼊队{if((Q.rear+1)%Q.MAXSIZE==Q.front){cout << "队列已满！";return ERROR;}Q.base[Q.rear] = e;Q.rear = (Q.rear+1)%Q.MAXSIZE;return OK;}Status DeQueue(SqQueue& Q,ElemType& e) //出队{if(Q.front==Q.rear){cout << "队列为空！";return ERROR;}e = Q.base[Q.front];Q.base[Q.front] = 0;Q.front = (Q.front+1)%(Q.MAXSIZE-1);//总⼈数为MAXSIZE-1return OK;}int main(){int n,m,i=1;SqQueue Q;ElemType e;cout << "请输⼊n个⼈（n<=100）：";do{cin >> n;if(n>100 || n<1){cout << "输⼊⼈数错误！请重新输⼊：";}}while(n>100 || n<1);InitQueue(Q,n);while(i<=n)//⼊队操作{EnQueue(Q,i);i++;}cout << "\n此时的序列顺序为："<<endl;QueueTraverse(Q);cout << "\n请输⼊第m个⼈出队（1<=m<=n）：";do{cin >> m;if(m>n || m<1){cout << "m输⼊错误!请重新输⼊：";}}while(m>n || m<1);cout << endl;int Count = n;//⽤来记录剩下的⼈数while(Count != 1){i = 1;//i⽤来控制是第⼏个⼈报数while(i != m)//当i的值不等于m的值时{Q.front = (Q.front+1)%(Q.MAXSIZE-1);//总⼈数为MAXSIZE-1if(Q.base[Q.front] != 0)//当此时不为0的话，i++⽤来控制第⼏个⼈{i++;}}DeQueue(Q,e);while(Q.base[Q.front] == 0)//当此时为0的时候，循环找到下⼀个不为0的位置{Q.front = (Q.front+1)%(Q.MAXSIZE-1);}cout << "序号：" << e << "出局！\n";Count--;}DeQueue(Q,e);cout << "\n最后⼀个是：" << e << endl;return0;}1.有n个⼈围成⼀圈，从第1个⼈开始，1，2，…，m报数，报⾄m出局，余下的⼈继续从1，2，…，m报数，重复之前的流程，要求：求出被淘汰编号的序列，及最后剩下的⼀⼈是原来的第⼏号？（要求：⽤循环队列解决该问题。

顺序表实现约瑟夫环的问题,C语言

约瑟夫问题面向对象(C++版)程序设计报告

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数据结构C语言版部分习题及答案[2]

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C语言的循环链表和约瑟夫环

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约瑟夫环问题的两种解法（详解）

约瑟夫环顺序表

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