有m个人围成一个圈,从1到n循环报数,报到n的人退出,最后剩下的人是哪位?

本文介绍Josephus问题,并提供一种使用链表实现该问题的解决方案。通过创建约瑟夫环类,实现循环报数直至找到最后幸存者的过程。

有m个人围成一个圈,从1到n循环报数,报到n的人退出,最后剩下的人是哪位?此问题成为Josephus问题, 实现一个Josphus类,测试你的类(用单独的头文件和源文件组织代码)

main.cpp

//main.cpp
#include <iostream>
#include "Joephus.hpp"
using namespace std;

 
int main()
{
    int n,m;
    cout<<"n=";
    cin>>n;
    cout<<"m=";
    cin>>m;
    Josephus j(n,m);
    j.show();
    return 0;
}

Joephus.hpp

//Joephus.hpp
#ifndef Joephus_hpp
#define Joephus_hpp
#include <iostream>
using namespace std;
    //链表结点kid,其中number为这个人的编号
struct kid
{
    int number;
    kid *next;
};

    //约瑟夫环类
class Josephus
{
private:
    int n;//用于存放人数
    int m;//用于存放间隔
    kid *head;//链表的头结点
public:
    Josephus(int nn, int mm);//创建nn个孩子,间隔为mm的约瑟夫环
    ~Josephus();
    void show();//运算并输出的成员函数
};
#endif /* Joephus_hpp */

//Joephus.cpp

//Joephus.cpp
#include "Joephus.hpp"
    //创建nn个孩子,间隔为mm的约瑟夫环
Josephus::Josephus(int nn, int mm)
{
    n=nn;    //构造函数,把成员变量赋初值
    m=mm;
    kid *p1,*p2 = nullptr; //定义2个临时指针
    for(int i=1; i<=n; i++)//for循环用于初始化环
    {
        p1=new kid;
        p1->number=i;  //编号
        if(i==1)       //如果当前链表为空,头指针指向第一个人
        {
            head=p1;
            p2=p1;
        }
        else     //否则,p2永远指向尾结点,新建立的结点都插入到p2之后
        {
            p2->next=p1;
            p2=p1;
        }
    }
    p2->next=head;//把链表连成一个循环链表
}

Josephus::~Josephus()
{
    delete head;
    head=NULL;
}

void Josephus::show()  //执行出圈操作
{
    kid *p1,*p2 = nullptr,*p;
    int count;
    p1=head;
    for(int i=1; i<=n-1; i++)//有n个人,所以执行n-1次循环,删除n-1个人
    {
        count=1;  //用count定位到第m个人,循环后,p1指向这个人,p2指向这个人的上一个人
        while(count<m)
        {
            p2=p1;  //p2指向前一个
            p1=p1->next;
            count++;
        }
        cout<<p1->number<<"\t";//这指向的是当前要删除人
        p=p1;//p指向当前这个人
        p2->next=p1->next;//将当前出圈人的直接前驱和直接后继连接起来
        p1=p1->next;//下次从当前人的下一个人开始数
        delete p;//释放内存
    }
    cout<<endl;
    cout<<"The last one is No. "<<p1->number<<endl;
    head=p1; //环中只剩下了一个结点
}

要使用 Java 实现 `n` 个人围成一圈报数报到 `k` 的退出,求最后剩下的问题,可以参考以下思路和代码。 思路是定义一个长度为 `n` 的布尔数组,初始时全部元素的值为 `true`,表示所有都在圈中。然后进行循环报数报数为 `k` 的元素其值置为 `false`,表示该退出圈子。一直循环下去,直到只剩下一个值为 `true` 的元素,该元素的下标加 1 就是最后剩下的号码。 以下是实现代码: ```java import java.util.Scanner; public class CircleReporting { public static void main(String[] args) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入总数 n:"); int n = scanner.nextInt(); System.out.println("请输入报数退出的数字 k:"); int k = scanner.nextInt(); boolean[] people = new boolean[n]; // 初始化所有都在圈中 for (int i = 0; i < n; i++) { people[i] = true; } int count = 0; // 报数计数器 int index = 0; // 当前报数的索引 int remaining = n; // 剩余数 while (remaining > 1) { if (people[index]) { count++; if (count == k) { people[index] = false; count = 0; remaining--; } } index = (index + 1) % n; // 循环报数 } // 找到最后剩下 for (int i = 0; i < n; i++) { if (people[i]) { System.out.println("最后剩下的是原来第 " + (i + 1) + " 号的那位。"); break; } } } } ``` 上述代码首先通过 `Scanner` 类从控制台获取总数 `n` 和报数退出的数字 `k`。然后创建一个布尔数组 `people` 来表示每个人是否在圈中,初始时所有都在圈中。接着使用 `while` 循环进行报数,当报数到 `k` 时,将对应的标记为退出圈子,直到只剩下个人最后遍历数组找到最后剩下的编号并输出。
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