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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。
下面是自己用C++编写的程序:
<pre><code>
include<iostream>
using namespace std;
int T=1;//定义一个全局变量T用以计算操作次数
//定义一个约瑟夫节点结构体j_node
//------------------------------
struct j_node
{
int data; //节点保存的数据
j_node *next; //指向下一节点的指针
};
//循环链表的赋值
//---------------------
j_node *Initnode(int n) //参数n是总共的节点数
{
int temp_date = 0;
int i = 0;
j_node *head; //定义节点的头指针
j_node *p;
head=p=new j_node; //新创建节点
cout<<"请输入"<<n<<"个数字:"<<endl;
for(i=1; i<=n; i++)
{
cout<<"第"<<i<<"个:";
cin>>temp_date; //输入的节点数据temp
p->data=temp_date; //将输入的节点数据赋值给节点
if(i < n)
{
p->next=new j_node; //节点指针指向新创建的节点
p=p->next; //指针后移
}
else
if(i == n)
{
p->next=head; //已经到达尾节点,让其指向头结点,以构成循环链表
break;
}
}
cout<<p->next->data<<endl;//将尾节点的下一节点输出,以验证是否构成循环链表
return head;//返回头指针
}
//------------------
//链表输出函数
void Output_node(j_node *head, int n) //参数分别是头指针head,节点总数n
{
j_node *p;
p = head;
for(int i=0; i<n; i++)
{
cout<<p->data<<" ";
p = p->next;
}
cout<<endl;
}
//-------------------------------
//执行函数
void Done(j_node *head,int n, int a, int b) //参数分别是头指针head,节点总数n,第一个报数的号l,报数的号码m
{
j_node *p; //计数指针
j_node *front; //存放删除前节点
j_node *back; //存放删除后节点
j_node *del; //存放删除节点
j_node *new_head;//存放新的头指针
p = front = head;
//-----------------
//这个for循环作用:找出第一个报数的节点
for(int i=1; i<b; i++)
{
front = p;
p = p->next;
}
//----------------
while(head!=NULL)
{
//判断当n==1时,也就是链表剩下最后一个节点时,结束删除
if(n==1)
{
cout<<"最后一个报数的是:"<<head->data<<endl;
cout<<"问题已解决!"<<endl;
return;
}
//-------------------------------
//这个for循环的作用是找出要删除的节点,及其后的节点
for(i=0;i<a;i++,p = p->next)
{
if(i==a-2)
{
front=p;//要删除的前一个节点
}
del = p;//要删除的节点
back = p->next;//要删除的后一个节点
}
//------------------------------------
front->next=back;//要删除的前节点指向要删除的后节点
//------------
//判断如果要删除的是头结点的话,就让del->next成为新的头结点
if(del==head)
{
new_head=del->next;
head = new_head;//新的头结点赋值给头结点
}
cout<<"第"<<T<<"次删除的节点是: "<<del->data<<endl;
delete del;//删除节点
n--;//链表的长度减一
cout<<"第"<<T<<"次操作之后的链表是: ";
T++;
Output_node(head,n);//输出删除节点后链表的情况
cout<<endl;
p = back; //让删除节点的后一个付给p,以构成循环计算
}
}
//--------------------------
//主函数
int main()
{
j_node *head;
int a,n,b;
char c;
while(1)
{
cout<<endl;
cout<<"请分别输入总人数 n:"<<endl;
cin>>n;
head=Initnode(n);//头结点指向初始化好的循环链表
cout<<"所创建的链表为:"<<endl;
Output_node(head,n);
cout<<"请输入第一个报数的号码:"<<endl;
cin>>b;
cout<<"请输入报的号数:"<<endl;
cin>>a;
if(b>n)
{
cout<<"输入报数的号码不合法!"<<endl;
cout<<"请再次输入: ";
cin>>a;
}
Done(head,n,a,b);
cout<<"是否再来一次(Y or N): ";
cin>>c;
if(c=='N')
exit(0);
else
continue;
}
return 0;
}
</code></pre>