约瑟夫问题求解算法的设计与实现

一、实验内容 约瑟夫(Joseph)问题的一种描述是:编号为1,2,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密码(正整数)。开始任选一个正整数作为报数上限值m,从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数,报到m时停止报数。报m的人出列,将他的密码作为新的m值,,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有人全部出列为止。试设计一个程序求出出列顺序。 二、实验目的 掌握链表的基本操作:插入、删除、查找等运算,能够灵活应用链表这种数据结构。

一、需求分析 1.输入的形式和输入值的范围 本程序中,需输入的系数n,m,a[i]都是正整数,由键盘按提示依次输入,以回车结束

2.输出的形式 从屏幕输出出列顺序

3.程序所能达到的功能 用户由键盘输入约瑟夫环的必要数据(人数,起始m值,各人手中密码),由屏幕输出出列顺序

4.测试数据 m 的初值为20;n=7,7个人的密码依次是:3,1,7,2,4,8,4。首先m值为6,正确的出列顺序应该为(6,1,4,7,2,3,5)。

三、概要设计 以单向循环链表实现该程序 1.抽象数据类型的定义 ADT ListNode { 数据对象:D={ai | ai∈CharSet,i= 1,2,…,n,n≥0} 数据关系:R1={< ai-1 ,ai > | ai ∈D, I=2,…,n} 基本操作: InitList(&L) 操作结果:构造一个最大长度ms内容为空的有序表L。 ClearList(&L) 初始条件:线性表L已经存在。 操作结果:将L重置为空表。 EmptyList(L) 初始条件:线性表L已经存在。 操作结果:若L为空表返回TRUE,否则返回FALSE。 ListLength(L) 初始条件:线性表L已经存在。 操作结果:返回L中数据元素个数。 GetElem(L, pos, &e) 初始条件:线性表L已经存在,1≤i≤ListLength(L)。 操作结果:用e返回L中第i个数据元素的值。 LocateElem(L, e) 初始条件:线性表L已经存在。 操作结果:返回L中第1个与e相同的元素的位序。若不存在返回0。 ListInsert (L, i, e) 初始条件:线性表L已经存在。 操作结果:在L中的第i个元素的位置之前插入新元素 e,L的长度加1。ListDelete(L, pos, e) 初始条件:线性表L已经存在,1≤i≤ListLength(L)。 操作结果:删除L的第i个数据元素,并用e返回其值,L的长度减1。 ListTraverse(L) 初始条件:线性表L已经存在。 操作结果:依次对L的每个数据元素进行访问。 }ADT CirLinkedList

四、源代码

typedef struct node{int data;int sercet;struct node *next;}ListNode;typedef ListNode *LinkList;//建立单循环链表函数LinkList InitRing (int n,LinkList R,int a[N]){ListNode *p,*q;int i;R=q=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode));for(i=0;i<n-1;i++){p=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode));q->data=i+1;q->sercet=a[i];q->next=p;q=p;}p->data=n;p->sercet=a[n-1];p->next=R;R=p;return R;}//删除被数到的人LinkList Delete(int n,LinkList R,int k){int i,j;ListNode *p,*q;p=R;for(i=1;i<n;i++){ for(j=1;j<k;j++)p=p->next;q=p->next;p->next=q->next;printf(“%d “,q->data);k=q->sercet;free(q);}R=p;printf(“胜利不出列的序号是:%d”,p->data);return R;}void main(){LinkList R;int n,i,m;printf(“请输入玩约瑟夫环的人数 : “);scanf(“%d”,&n);printf(“请输入初始m值: “);scanf(“%d”,&m);int a[N];printf(“请按顺序写出各个人手上的密码: \n”);for(i=0;i<n;i++)scanf(“%d”,&a[i]);printf(“出列的顺序为: “);R=InitRing (n,R,a);R=Delete(n,R,m);printf(“\n”);}

结果截图

都属于昨天。哪怕那山再青,那水再秀,

约瑟夫问题求解算法的设计与实现

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