原文转载自:http://blog.youkuaiyun.com/CHRYSLER_300C/article/details/4244441
有n个人,从第一个人开始报数,报到m的出列,再从下一个开始报数,直到最后一个人为幸运者,编程实现。
通常的解法:
typedef struct Interest
{
int data;
struct Interest *next;
}node;
void ShowData(node *pt,int num)
{
for(int i=1; i<=num; i++)
{
cout<<pt->data<<" ";
pt = pt->next;
}
cout<<endl;
}
void Interesting(node *pt,int n,int m)
{
ShowData(pt,n);
node *temp;
while( (n--)>1 )
{
int num = m;
while( (num--)>2 ) // 移动指针到指定位置
pt = pt->next;
temp=pt->next;
pt->next=temp->next;
pt=temp->next;
delete temp;
ShowData(pt,n);
}
}
void main()
{
cout<<"Please input the number n and m: ";
int n,m;
cin>>n>>m;
node *p,*head=new node;
p=head;
for(int i=1;i<=n;i++)
{ // 创建链表
node *s=new node;
s->data=i;
p->next=s;
p=s;
s->next=head;
}
p->next=head->next;
node *pt=head->next;
Interesting(pt,n,m);
cout<<fun(n,m)<<endl;
}
数学解法:
此题为约瑟夫环问题
先把问题稍微改变一下,并不影响原意:
n个人(编号0~(n-1)),从0开始报数,报到(m-1)的退出,剩下的人继续从0开始报数。求胜利者的编号
我们知道第一个人(编号一定是m%n-1) 出列之后,剩下的n-1个人组成了一个新的约瑟夫环(以编号为k=m%n的人开始):
k k+1 k+2 ... n-2, n-1, 0, 1, 2, ... k-2
并且从k开始报0。
现在我们把他们的编号做一下转换:
k --> 0
k+1 --> 1
k+2 --> 2
...
...
k-2 --> n-2
k-1 --> n-1
变换后就完完全全成为了(n-1)个人报数的子问题,假如我们知道这个子问题的解:例如x是最终的胜利者,那么根据上面这个表把这个x变回去不刚好就是n个人情况的解吗?!!变回去的公式很简单,相信大家都可以推出来:x'=(x+k)%n
如何知道(n-1)个人报数的问题的解?对,只要知道(n-2)个人的解就行了。(n-2)个人的解呢?当然是先求(n-3)的情况 ---- 这显然就是一个倒推问题!好了,思路出来了,下面写递推公式:
令f表示i个人玩游戏报m退出最后胜利者的编号,最后的结果自然是f[n]
递推公式
f[1]=0;
f=(f[i-1]+m)%i; (i>1)
有了这个公式,我们要做的就是从1-n顺序算出f的数值,最后结果是f[n]。因为实际生活中编号总是从1开始,我们输出f[n]+1由于是逐级递推,不需要保存每个f,程序也是异常简单:
#include<iostream>
using namespace std;
int fun(int n, int m)
{
int i, r = 0;
for (i = 2; i <= n; i++)
r = (r + m) % i;
return r+1;
}
void main()
{
int i, m;
cin >> i >> m;
cout << fun( i, m );
}