剑指offer 面试题62 圆圈中最后剩下的数字

本文探讨了约瑟夫环问题,这是一种经典的计算机科学问题,涉及到数字排列和循环删除过程。文章介绍了两种解决方法:一是使用环形链表进行模拟,二是通过分析规律并运用递归算法直接计算出结果。后者的时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1),提供了一种高效解决方案。

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问题:0,1,,n-1这n个数字排成一个圆圈,从数字0开始,每次从这个圆圈里删除第m个数字。求出这个圆圈里剩下的最后一个数字。

例如,0、1、2、3、4这5个数字组成一个圆圈,从数字0开始每次删除第3个数字,则删除的前4个数字依次是2、0、4、1,因此最后剩下的数字是3。

思路1:环形链表模拟圆圈

复杂度分析:时间复杂度为O(mn),空间复杂度为O(n).

思路2:分析每次被删除的数字的规律并直接计算出圆圈中最后剩下的数字

定义f(n,m)为从0到n-1中删除第m个数字,循环到最后只剩下的1个数字。

f(n,m)=\begin{cases}0 & \text{ if } n=1 \\ [f(n-1,m)+m]\%n & \text{ if } n>1 \end{cases}

递归代码:

class Solution {
public:
    int LastRemaining_Solution(int n, int m)
    {
        if(n<1)
            return -1;
        if(n==1)
            return 0;
        int res;
        res=(LastRemaining_Solution(n-1,m)+m)%n;
        return res;
    }
};

复杂度分析:时间复杂度为O(n),空间复杂度为O(1).

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