package com.atguigu.linkedlist;
/**
* 约瑟夫问题:设编号为 1, 2, ... n 的 n 个人围坐一圈,约定编号为k (1<=k<=n) 的人从1开始报数,数到m 的那个人出列,它的下一位又从1 开始报数,数到m 的那个人又出列,依次类推,直到所有人出列为止,由此产生一个出队编号的序列
例子:
n = 5,即有5 个人
k = 1,从第一个人开始报数
m = 2,数到2出圈
出圈的顺序:2->4->1->5->3
单向环形链表实现约瑟夫问题:
构建一个单向的环形链表思路
1.先创建第一个节点,让 first 指向该该节点,并形成环形
2.后面当我们每创建一个新的节点,就把该节点加入到已有的环形链表中即可
遍历环形链表
1.先让一个辅助变量curBoy指向first节点
2.让后通过一个while循环遍历该环形链表即可 curBoy.next == first
根据用户的输入,生成一个小孩出圈的顺序
1.需要创建一个辅助指针(变量) helper,事先应该指向环形链表的最后这个节点
补充:小孩报数前,先让first 和 helper 移动 k - 1 次
2.当小孩报数时,让first和helper指针同时的移动 m-1 次
3.这时就可以将 first 指向的小孩节点出圈
first = first.next
helper.next = first
原来first指向的节点就没有任何引用,就会被回收
* @author little_pine
*
*/
public class Josephu {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
// 测试一把看看构建环形链表,和遍历是否ok
CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
circleSingleLinkedList.addBoy(5);// 加入五个小孩节点
circleSingleLinkedList.showBoy();
//测试一把小孩出圈是否正确
circleSingleLinkedList.countBoy(1, 2, 5);//
}
}
//创建一个环形的单向链表
class CircleSingleLinkedList {
// 创建一个first节点,当前没有值
private Boy first = null;
// 添加小孩节点,构建成一个环形的链表
public void addBoy(int nums) {
// nums 做一个数据校验,nums指的是小孩节点的数量
if (nums < 1) {
System.out.println("nums的值不正确");
return;
}
Boy curBoy = null;// 辅助指针,帮助构建环形链表
// 使用for来创建我们的环形链表
for (int i = 1; i <= nums; i++) {
// 根据编号创建小孩节点
Boy boy = new Boy(i);
// 如果是第一个小孩
if (i == 1) {
first = boy;
first.setNext(first);// 构成环
curBoy = first;// 让curBoy指向第一个小孩
} else {
curBoy.setNext(boy);//
boy.setNext(first);
curBoy = boy;
}
}
}
// 遍历当前环形链表
public void showBoy() {
// 判断链表是否为空
if (first == null) {
System.out.println("没有任何小孩");
return;
}
// 因为first不能动,因此我们仍然使用一个辅助指针完成遍历
Boy curBoy = first;
while (true) {
System.out.printf("小孩的编号%d\n", curBoy.getNo());
if (curBoy.getNext() == first) {
// 说明已经遍历完毕
break;
}
curBoy = curBoy.getNext();
}
}
// 根据用户的输入,计算出小孩 出圈的顺序
/**
*
* @param startNo 表示从第几个小孩开始数数
* @param countNum 表示数几下
* @param nums 表示最初有多少小孩在圈中
*/
public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) {
// 先对数据进行校验
if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) {
System.out.println("参数输入有误,请重新输入");
return;
}
// 创建一个辅助指针,帮助完成小孩出圈
Boy helper = first;
// 需要创建一个辅助指针(变量) helper,事先应该指向环形链表的最后这个节点
while (true) {
if (helper.getNext() == first) {
// 说明helper指向最后小孩节点
break;
}
helper = helper.getNext();
}
// 小孩报数前,先让first 和 helper 移动 k - 1 次
for (int j = 0; j < startNo - 1; j++) {
first = first.getNext();
helper = helper.getNext();
}
// 当小孩报数时,让first和helper指针同时的移动 m-1 次
// 这里是一个循环操作,直到圈中只有一个节点
while (true) {
if (helper == first) {
// 说明圈中只有一个节点
break;
}
// 让 first 和 helper 指针同时移动 cunntNum - 1
for (int j = 0; j < countNum - 1; j++) {
first = first.getNext();
helper = helper.getNext();
}
// 这是 first 指向的节点,就是要出圈的小孩节点
System.out.printf("小孩%d出圈\n", first.getNo());
// 这时将first指向的小孩节点出圈
first = first.getNext();
helper.setNext(first);//
}
System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号%d\n",helper.getNo());
}
}
//创建一个Boy类,表示一个节点
class Boy {
private int no;// 编号
private Boy next;// 指向下一个节点,默认null
public Boy(int no) {
this.no = no;
}
public int getNo() {
return no;
}
public void setNo(int no) {
this.no = no;
}
public Boy getNext() {
return next;
}
public void setNext(Boy next) {
this.next = next;
}
}
约瑟夫问题的代码实现(单向环形链表)
最新推荐文章于 2024-03-06 22:30:50 发布