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約瑟夫環(約瑟夫問題)是一個數學的應用問題:已知n個人(以編號1,2,3...n分別表示)圍坐在一張圓桌周圍。從編號為k的人開始報數,數到m的那個人出列;他的下一個人又從1開始報數,數到m的那個人又出列;依此規律重復下去,直到圓桌周圍的人全部出列。通常解決這類問題時我們把編號從0~n-1,最后結果+1即為原問題的解。
下面是自己用C++編寫的程序:
<pre><code>
include<iostream>
using namespace std;
int T=1;//定義一個全局變量T用以計算操作次數
//定義一個約瑟夫節點結構體j_node
//------------------------------
struct j_node
{
int data; //節點保存的數據
j_node *next; //指向下一節點的指針
};
//循環鏈表的賦值
//---------------------
j_node *Initnode(int n) //參數n是總共的節點數
{
int temp_date = 0;
int i = 0;
j_node *head; //定義節點的頭指針
j_node *p;
head=p=new j_node; //新創建節點
cout<<"請輸入"<<n<<"個數字:"<<endl;
for(i=1; i<=n; i++)
{
cout<<"第"<<i<<"個:";
cin>>temp_date; //輸入的節點數據temp
p->data=temp_date; //將輸入的節點數據賦值給節點
if(i < n)
{
p->next=new j_node; //節點指針指向新創建的節點
p=p->next; //指針后移
}
else
if(i == n)
{
p->next=head; //已經到達尾節點,讓其指向頭結點,以構成循環鏈表
break;
}
}
cout<<p->next->data<<endl;//將尾節點的下一節點輸出,以驗證是否構成循環鏈表
return head;//返回頭指針
}
//------------------
//鏈表輸出函數
void Output_node(j_node *head, int n) //參數分別是頭指針head,節點總數n
{
j_node *p;
p = head;
for(int i=0; i<n; i++)
{
cout<<p->data<<" ";
p = p->next;
}
cout<<endl;
}
//-------------------------------
//執行函數
void Done(j_node *head,int n, int a, int b) //參數分別是頭指針head,節點總數n,第一個報數的號l,報數的號碼m
{
j_node *p; //計數指針
j_node *front; //存放刪除前節點
j_node *back; //存放刪除后節點
j_node *del; //存放刪除節點
j_node *new_head;//存放新的頭指針
p = front = head;
//-----------------
//這個for循環作用:找出第一個報數的節點
for(int i=1; i<b; i++)
{
front = p;
p = p->next;
}
//----------------
while(head!=NULL)
{
//判斷當n==1時,也就是鏈表剩下最后一個節點時,結束刪除
if(n==1)
{
cout<<"最后一個報數的是:"<<head->data<<endl;
cout<<"問題已解決!"<<endl;
return;
}
//-------------------------------
//這個for循環的作用是找出要刪除的節點,及其后的節點
for(i=0;i<a;i++,p = p->next)
{
if(i==a-2)
{
front=p;//要刪除的前一個節點
}
del = p;//要刪除的節點
back = p->next;//要刪除的后一個節點
}
//------------------------------------
front->next=back;//要刪除的前節點指向要刪除的后節點
//------------
//判斷如果要刪除的是頭結點的話,就讓del->next成為新的頭結點
if(del==head)
{
new_head=del->next;
head = new_head;//新的頭結點賦值給頭結點
}
cout<<"第"<<T<<"次刪除的節點是: "<<del->data<<endl;
delete del;//刪除節點
n--;//鏈表的長度減一
cout<<"第"<<T<<"次操作之后的鏈表是: ";
T++;
Output_node(head,n);//輸出刪除節點后鏈表的情況
cout<<endl;
p = back; //讓刪除節點的后一個付給p,以構成循環計算
}
}
//--------------------------
//主函數
int main()
{
j_node *head;
int a,n,b;
char c;
while(1)
{
cout<<endl;
cout<<"請分別輸入總人數 n:"<<endl;
cin>>n;
head=Initnode(n);//頭結點指向初始化好的循環鏈表
cout<<"所創建的鏈表為:"<<endl;
Output_node(head,n);
cout<<"請輸入第一個報數的號碼:"<<endl;
cin>>b;
cout<<"請輸入報的號數:"<<endl;
cin>>a;
if(b>n)
{
cout<<"輸入報數的號碼不合法!"<<endl;
cout<<"請再次輸入: ";
cin>>a;
}
Done(head,n,a,b);
cout<<"是否再來一次(Y or N): ";
cin>>c;
if(c=='N')
exit(0);
else
continue;
}
return 0;
}
</code></pre>