go语言约瑟夫问题 约瑟夫问题数据结构与算法
什么是约瑟夫问题
约瑟夫问题是个有名的问题:N个人围成一圈,从第一个开始报数,第M个将被杀掉,最后剩下一个,其余人都将被杀掉。例如N=6,M=5,被杀掉的人的序号为5,4,6,2,3。最后剩下1号。
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假定在圈子里前K个为好人,后K个为坏人,你的任务是确定这样的最少M,使得所有的坏人在第一个好人之前被杀掉。
什么是约瑟夫斯问题?
这是一个古老的传说:有64名战士被敌人俘虏了,敌人命令他们排成一个圆圈,编上号码1,2,3,…,64,敌人把1号杀了,又把3号杀了,他们是隔一个杀一个这样转着圈杀,最后剩下一个人,这个人就是约瑟夫斯,请问约瑟夫斯是多少号?这就是“约瑟夫斯问题”。
这个问题是比较容易解答的:敌人从1号开始,隔一个杀一个,第一圈把奇数号码的战士全杀死了。剩下的32名战士需要重新编号,而敌人在第二圈杀死的是重新编排的奇数号码。
由于第一圈剩下的全部是偶数号2,4,6,8,…,64。把它们全部用2除,得1,2,3,4,…,32,这是第二圈重新编的号码,第二圈杀过之后,又把奇数号码都杀掉了,还剩下16个人,如此下去,可以想到最后剩下的必然是64号。
64=26,它可以连续被2整除6次,是从1到64中能被2整除次数最多的数,因此,最后必然把64号剩下,从64=26还可以看到,是转这6圈之后,把约瑟夫斯剩下来的。
如果有65名战士被俘,敌人还是按上述方法残杀战士,最后剩下的还是64号约瑟夫斯吗?
不是了,因为第一个人被杀后,也就是1号被杀后,第二个被杀的必然是3号,如果把1号排除在外,那么剩下的仍是64个人,对于剩下这64个人,新1号就应该是原来的3号,这样原来的2号就变成新的64号了,所以剩下的必然是原来的2号。
对于一般情况来说,如果原来有2k个人,最后剩下的必然是2k号;如果原来有2k+1个人,最后剩下的是2号;如果原来有2k+2个人,最后剩下的是4号……如果原来有2k+m个人,最后剩下的是2m号。
比如,原来有100人,由于100=64+36=26+36,所以最后剩下的是2×36=72号;又比如,原来有111人,由于111=64+47=26+47,所以最后剩下的是2×47=94号。
下面把问题改一下:不让被俘的战士站成圆圈,而排成一条直线,然后编上号码,从1号开始,隔一个杀一个,杀过一遍之后,然后再重新编号,从新1号开始,再隔一个杀一个,问最后还是约瑟夫斯吗!
答案是肯定的,最后剩下的仍然是约瑟夫斯。
如果战俘人数是65人呢?剩下的还是约瑟夫斯,只要人数不超过128人,也就是人数小于27,那么最后剩下的总是约瑟夫斯,因为从1到128中间,能被2整除次数最多的就是64,而敌人每次都是杀奇数号留偶数号,所以64号总是最后被留下的人。
约瑟夫问题描述: 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
#includestdio.h
#includemalloc.h
//1.元素类型,结点类型和指针类型
typedef struct LNode //定义结构体,
{
int number,password; //num用来存储人的序号,pwd用来存储人的密码
struct LNode *next;
}SLX;
struct LNode *head,*p,*pt; //定义结点
//2 、创建循环链表函数
int CreatLinkListFunction(int n) //参数n传递人数,
{
int i;
head=(struct LNode*)malloc(sizeof(SLX)); //创建一个带头结点的链表
p=head;
for(i=1;in;i++)
{
pt=(struct LNode*)malloc(sizeof(SLX));
p-next=pt;
p=pt;
}
p-next=head; //构成循环链表
pt=head;
return 0;
}
//3.创建输入密码函数
int EnterPassword(int n) //参数n传递人数
{
int i,k;
printf("\n请输入密码: \n");
for( i=1;i=n;i++)
{
scanf("%d",k);
pt-number=i; //num存储人的序号
pt-password=k; //pwd存储人的密码
pt=pt-next;
}
pt=p;//创建循环链表 此时P是头结点head 这个函数存入密码 之后再一次返回密码
return 0;
}
//4、创建输出函数
int OutListFunction(int m,int n) //参数m、n传递报数上限值和人数
{
int i,a;
for(i=1;i=n;i++) //用一个for循环搜索循环链表
{
for(a=1;am;a++) //删除结点
{
pt=pt-next;
}
p=pt-next;
m=p-password;
printf("%d ",p-number); //输出人的序号
pt-next=p-next;
free(p); //释放动态申请的结点空间
}
return 0;
}
//主函数
void main()
{ int m,n; //m为报数上限值,n为人数
printf("\n参数m、n传递报数上限值和人数;\n");
printf("\n请输入 m 和n: \n");
scanf("%d %d",m,n);
CreatLinkListFunction( n); //调用创建链表函数
EnterPassword( n); //调用输入密码函数
printf("\n出队的人依次是:\n");
OutListFunction( m,n); //调用输出链表函数
}
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