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导入:什么是数据结构,为什么要学习数据结构,约瑟夫环的数组实现

我们不知道怎么造轮子,但是我们起码要知道轮子为什么是圆的。在读这篇文章的你估计在想,为什么会有数据结构这门课,为什么我要学数据结构?现在我解释你们也不会听进去,我简短说一句,如果你是想考研,数据结构必考,如果你想去好一点的公司,数据结构必考,所以以后你也不用再纠结为什么要学数据结构,数据结构有什么用,学就对了。 我们以一个问题引入数据结构基础,先看题目 约瑟夫问题: 在罗马人占领乔塔帕特后,39个犹太人与Josephus及他的朋友躲到一个洞中,39个犹太人决定宁愿死也不要被敌人抓到,于是决定了一个自杀

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经典算法之约瑟夫问题

据说著名犹太历史学家 Josephus有过以下的故事:在罗马人占领乔塔帕特后,39 个犹太人与Josephus及他的朋友躲到一个洞中,39个犹太人决定宁愿死也不要被敌人抓到,于是决定了一个自杀方式,41个人排成一个圆圈,由第1个人开始报数,每报数到第3人该人就必须自杀,然后再由下一个重新报数,直到所有人都自杀身亡为止。 然而Josephus 和他的朋友并不想遵从。首先从一个人开始,越过k-2个人(因为第一个人已经被越过),并杀掉第k个人。接着,再越过k-1个人,并杀掉第k个人。这个过程沿着圆圈一直进行,直到最终只剩下一个人留下,这个人就可以继续活着。问题是,给定了和,一开始要站在什么地方才能避免被处决?

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约瑟夫环问题(单向循环链表实现)

:编号为1,2…n的n个人按顺时针方向围坐在一张圆桌周围,没人持有一个密码(正整数)。一开始人选一个正整数作为报数上线值m,从第一个人开始按顺时针方向自1报数,报到m时停止报数,报m的那个人出列,将他的密码作为新的m值,从他顺时针方向的下一个人开始重新从1报数,数到m的那个人又出列;如此下去,直至圆桌周围的人全部出列为止。这个游戏的实现只需将每个人的信息作为一个结点,节点中存放每个人的编号和密码,由于要反复做删除操作,所以采用单项循环链表实现较为方便。 算法分析: 采用单向循环链表的数据结构,即将链表的尾元素指针指向链首元素。每个结点除了指针域外,还有两个分别存放每个人的编号和所持有的密码。

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约瑟夫环的循环链表解法和数学公式解法

约瑟夫环(Josephus)问题是由古罗马的史学家约瑟夫(Josephus)提出的,他参加并记录了公元66—70年犹太人反抗罗马的起义。约瑟夫作为一个将军,设法守住了裘达伯特城达47天之久,在城市沦陷之后,他和40名死硬的将士在附近的一个洞穴中避难。在那里,这些叛乱者表决说“要投降毋宁死”。于是,约瑟夫建议每个人轮流杀死他旁边的人,而这个顺序是由抽签决定的。约瑟夫有预谋地抓到了最后一签,并且,作为洞穴中的两个幸存者之一,他说服了他原先的牺牲品一起投降了罗马。 约瑟夫环问题的具体描述是:设有编号为1,2,……,n的n(n>0)个人围成一个圈,从第1个人开始报数,报到m时停止报数,报m的人出圈,再从他的下一个人起重新报数,报到m时停止报数,报m的出圈,……,如此下去,直到所有人全部出圈为止。当任意给定n和m后,设计算法求n个人出圈的次序。

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约瑟夫环的三种解法

约瑟夫环(Josephus)问题是由古罗马的史学家约瑟夫(Josephus)提出的,他参加并记录了公元66—70年犹太人反抗罗马的起义。约瑟夫作为一个将军,设法守住了裘达伯特城达47天之久,在城市沦陷之后,他和40名死硬的将士在附近的一个洞穴中避难。在那里,这些叛乱者表决说“要投降毋宁死”。于是,约瑟夫建议每个人轮流杀死他旁边的人,而这个顺序是由抽签决定的。约瑟夫有预谋地抓到了最后一签,并且,作为洞穴中的两个幸存者之一,他说服了他原先的牺牲品一起投降了罗马。 约瑟夫环问题的具体描述是:设有编号为1,2,……,n的n(n>0)个人围成一个圈,从第1个人开始报数,报到m时停止报数,报m的人出圈,再从他的下一个人起重新报数,报到m时停止报数,报m的出圈,……,如此下去,直到所有人全部出圈为止。当任意给定n和m后,设计算法求n个人出圈的次序。

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