约瑟夫环

实习报告

题目 : 实现一个约瑟夫环程序

班级： 05计（1）姓名：学号：

完成日期：2007.10.12

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）进行数值的输入，并作判断分析；3）约瑟夫算法的实现与结果输出；4）结束。

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，（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元素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：

void main( )

{

初始化；

for（; ;）

{}

while（命令=开始）

{

接受命令；

处理命令；

}

for（; ;）

{ }

}

2）有序表单元模块——实现有序表的抽象数据类型；

3）节点结构单元模块——定义有序表的节点结构；

4）数据输入分析模块——判断输入数据正确有效；

各模块之间的调用关系如下：

主程序模块

↓

有序表结构模块

↓

节点结构单元模块

↓

数据输入分析模块

三、详细设计

1、结点类型，指针类型

Typedef struct LNode{

int code,date; //code 为人所在位置 date为人持有的密码struct LNode *next;

}; // 结点类型，指针类型

2、构造单向循环链表

struct LNode *p,*head,*q; //定义头节点，和指针

for(i=2;i<=n;i++)

{

struct LNode *s=(struct LNode *)malloc (sizeof(struct LNode)); //分配

新结点空间

s->code=i;

input(s->date);

p->next=s;

p=p->next;

}

p->next=head; //根据输入的人数，进行单项循环链表的创建，p指向最后一个结点，并与头节点链接，形成单项循环链表

3、约瑟夫环的程序实现部分

while(n!=1) //判断输入人数，如为1则直接输出结果，不循环

{

for(i=1，m=m%n;i

的前驱

{

p=p->next;

}

q=p->next; //找到要删除节点

p->next=q->next; //找到要删除节点的后继，并连接新环

m=q->date; //找到下一个密码

printf("%d",q->code);

free(q); //释放已删除节点空间

n--; //链表长度减一

}

printf("%d",p->code); //约瑟夫环的结果输出

4、其他函数代码

数值的输入限制

int input()

{

int y,k,z=0;

char c; //元素类型

char a[4]; //数组初始化

if(!z) //输入判断，确定位数字或控制字符且位置和密码不为零

{

for(y=0;y<4;y++)

{

c=getch();

if(c>=48&&c<=57) //确定为输入数字

{a[y]=c;

putch(c);

}

else

{

y--;

if(c=='\r') //确定输入为控制字符即回车或者删除

break;

else

if(c==8)

{a[y]='\n';

y--;}

continue;

}

}

k=atoi(a); //确定最终输入数字的值

printf("\n");

z=k;

if(z==0)

printf("ERROR! The number couldn't be 0! \n"); // 输入为零，重新输入