<約瑟夫問題>
1.問題簡述
約瑟夫問題也叫做約瑟夫環,是一個數學應用問題,
已知有n個人(分別編號為1,2,3…n)圍坐成一圈,從第一個人開始報數,報到數m的人出圈;再從下一個人開始重新報數,報到m的人出圈;直至剩下最后一個人的時候游戲結束,輸出剩下的人的原始編號,
2.問題思考
我們要解決的問題:
- 報到m的人出圈,如何表示出圈?
- 解決了表示出圈,那如何出圈呢?是采用其他標號前移保證陣列的連續,還是采用設定狀態標志的方法呢?
- 陣列是線性的,怎么將其連成一個圈?
3.兩種可選擇的實作方式
方式一:
方法: 首先找到每輪報數中應該出圈人(報到m的人)的位置,出圈一人后,依次將后面的標號前移,以此回圈,直至剩下最后一人,
注意: 每個人原始編號的記錄、出圈人在陣列中的位置的尋找、移動后面的人…
具體代碼如下:
#include <stdio.h>
#define N 100
int main()
{
int n,m=3,s=1;//n:總人數,m:報數值,s報數人的起始編號
scanf("%d",&n);
int a[N] = {0};//陣列初始化
int i,j;
for(i = 0; i < n; i++)//陣列遍歷
{
a[i] = i+1; //i是陣列的位置量,a[i]是每個人的原始編號(從1開始)
}
i=s-1; //陣列的起點(0)
while (n > 1)
{
i = (i+m-1) % n; //出圈的人在陣列中的位置
for(j = i+1; j < n; j++)
{
a[j-1] = a[j];
}
n--; //出局1人后,總人數-1
if(i == n) //終點后,開始起點(圍成一個圈)
{
i = 0;
}
}
printf("%d\n", a[i]);//輸出留下的人的原始編號
return 0;
}
方式二:
方法: 設定一個報數的量count,每有一人出圈后將count置為0,將每次出圈的人不參與之后的報數,然后出圈人的下一個人從1開始繼續報數;
注意: 因為每出圈一個人后總人數要-1,為防止原始資料n被破壞,用了一個x來代替n進行變化,輸出原始編號的時候,只要找到陣列中誰不是0就好了~
ps:方法一也可以采用count報數的方法來找出圈人的位置噢~
具體代碼如下:
#include <stdio.h>
#define N 50
int main()
{
int a[N], m, n, x, i, count = 0;
printf("Please input n m:\n");
scanf("%d %d", &n, &m); //輸入總人數n和出局要報的數m
x = n; //把n賦給x,防止使用時n被修改
for (i = 1; i <= n; i++) //陣列遍歷,此時在陣列中的位置就是人原來的編號
{
a[i] = i;
}
while(x>1)
{
for (i = 1; i <= n; i++)
{
if (a[i] != 0) //判斷是否出圈,已經出局的就不用報數了
{
count++; //報數
}
if (count == m)
{
a[i] = 0; //出圈的人置為0,而后不參與報數
count = 0;
x--; //出圈一個,總人數減1
}
}
} //回圈結束后,出圈的人都已經被置為0,留下唯一一個人
for (i = 1; i <= n; i++)
if(a[i]!=0)
printf("%d ",i); //輸出留下的人的原始編號
return 0;
}
TIP:約瑟夫問題還可以采用 遞回 和 鏈表 的方式解決,
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