【年前最后一波装逼】记一次阿里面试,我是如何用一行代码解决约瑟夫环问题的

简介: 【年前最后一波装逼】记一次阿里面试,我是如何用一行代码解决约瑟夫环问题的

1、方法一:数组

在大一第一次遇到这个题的时候,我是用数组做的,我猜绝大多数人也都知道怎么做。方法是这样的:

用一个数组来存放 1,2,3 ... n 这 n 个编号,如图(这里我们假设n = 6, m = 3)

然后不停着遍历数组,对于被选中的编号,我们就做一个标记,例如编号 arr[2] = 3 被选中了,那么我们可以做一个标记,例如让 arr[2] = -1,来表示 arr[2] 存放的编号已经出局的了。

然后就按照这种方法,不停着遍历数组,不停着做标记,直到数组中只有一个元素是非 -1 的,这样,剩下的那个元素就是我们要找的元素了。我演示一下吧:

这种方法简单吗?思路简单,但是编码却没那么简单,临界条件特别多,每次遍历到数组最后一个元素的时候,还得重新设置下标为 0,并且遍历的时候还得判断该元素时候是否是 -1。感兴趣的可以动手写一下代码,用这种数组的方式做,千万不要觉得很简单,编码这个过程还是挺考验人的。

这种做法的时间复杂度是 O(n * m), 空间复杂度是 O(n);

2、方法二:环形链表

学过链表的人,估计都会用链表来处理约瑟夫环问题,用链表来处理其实和上面处理的思路差不多,只是用链表来处理的时候,对于被选中的编号,不再是做标记,而是直接移除,因为从链表移除一个元素的时间复杂度很低,为 O(1)。当然,上面数组的方法你也可以采用移除的方式,不过数组移除的时间复杂度为 O(n)。所以采用链表的解决方法如下:

1、先创建一个环形链表来存放元素:

2、然后一边遍历链表一遍删除,直到链表只剩下一个节点,我这里就不全部演示了

代码如下:

// 定义链表节点
class Node{
    int date;
    Node next;
 
    public Node(int date) {
        this.date = date;
    }
}

核心代码

    public static int solve(int n, int m) {
        if(m == 1 || n < 2)
            return n;
        // 创建环形链表
        Node head = createLinkedList(n);
        // 遍历删除
        int count = 1;
        Node cur = head;
        Node pre = null;//前驱节点
        while (head.next != head) {
            // 删除节点
            if (count == m) {
                count = 1;
                pre.next = cur.next;
                cur = pre.next;
            } else {
                count++;
                pre = cur;
                cur = cur.next;
            }
        }
        return head.date;
    }
 
    static Node createLinkedList(int n) {
        Node head = new Node(1);
        Node next = head;
        for (int i = 2; i <= n; i++) {
            Node tmp = new Node(i);
            next.next = tmp;
            next = next.next;
        }
        // 头尾串联
        next.next = head;
        return head;
    }

这种方法估计是最多人用的,时间复杂度为 O(n * m),空间复杂度是 O(n)。

还有更好的方法吗?答有,请往下看

方法三:递归

其实这道题还可以用递归来解决,递归是思路是每次我们删除了某一个士兵之后,我们就对这些士兵重新编号,然后我们的难点就是找出删除前和删除后士兵编号的映射关系

我们定义递归函数 f(n,m) 的返回结果是存活士兵的编号,显然当 n = 1 时,f(n, m) = 1。假如我们能够找出 f(n,m) 和 f(n-1,m) 之间的关系的话,我们就可以用递归的方式来解决了。我们假设人员数为 n, 报数到 m 的人就自杀。则刚开始的编号为

1
...
m - 2
m - 1
m
m + 1
m + 2
...
n

进行了一次删除之后,删除了编号为 m 的节点。删除之后,就只剩下 n - 1 个节点了,删除前和删除之后的编号转换关系为:

删除前 --- 删除后

… --- …
m - 2 --- n - 2
m - 1 --- n - 1
m ---- 无(因为编号被删除了)
m + 1 --- 1(因为下次就从这里报数了)
m + 2 ---- 2
… ---- …

新的环中只有 n - 1 个节点。且删除前编号为 m + 1, m + 2, m + 3 的节点成了删除后编号为 1, 2, 3 的节点。

假设 old 为删除之前的节点编号, new 为删除了一个节点之后的编号,则 old 与 new 之间的关系为 old = (new + m - 1) % n + 1。

注:有些人可能会疑惑为什么不是 old = (new + m ) % n 呢?主要是因为编号是从 1 开始的,而不是从 0 开始的。如果 new + m == n的话,会导致最后的计算结果为 old = 0。所以 old = (new + m - 1) % n + 1.

这样,我们就得出 f(n, m) 与 f(n - 1, m)之间的关系了,而 f(1, m) = 1.所以我们可以采用递归的方式来做。代码如下:

int f(int n, int m){
    if(n == 1)   return n;
    return (f(n - 1, m) + m - 1) % n + 1;
}

我去,两行代码搞定,而且时间复杂度是 O(n),空间复杂度是O(n),牛逼!那如果你想跟别人说,我想一行代码解决约瑟夫问题呢?答是没问题的,如下:

int f(int n, int m){
    return n == 1 ? n : (f(n - 1, m) + m - 1) % n + 1;
}

卧槽,以后面试官让你手写约瑟夫问题,你就扔这一行代码给它。

总结

不过那次笔试时,并没有用递归的方法做,而是用链表的方式做,,,,,那时,不知道原来还能用一行代码搞定的,,,,欢迎各位大佬提供半行代码搞定的方法!


相关文章
|
2月前
|
Python 开发工具
2024年Python最全使用Python实现音频双通道分离,2024年最新阿里p7面试难度
2024年Python最全使用Python实现音频双通道分离,2024年最新阿里p7面试难度
2024年Python最全使用Python实现音频双通道分离,2024年最新阿里p7面试难度
|
2月前
|
算法 Java 应用服务中间件
阿里面试:说说自适应限流?
限流想必大家都不陌生,它是一种控制资源访问速率的策略,用于保护系统免受过载和崩溃的风险。限流可以控制某个服务、接口或系统在一段时间内能够处理的请求或数据量,以防止系统资源耗尽、性能下降或服务不可用。 常见的限流策略有以下几种: 1. **令牌桶算法**:基于令牌桶的方式,限制每个单位时间内允许通过的请求量,请求量超出限制的将被拒绝或等待。 2. **漏桶算法**:基于漏桶的方式,限制系统处理请求的速率,请求速率过快时将被限制或拒绝。 3. **计数器算法**:通过计数器记录单位时间内的请求次数,并根据设定的阈值进行限制。 通过合理的限流策略,可以保护系统免受恶意攻击、突发流量和资源
34 4
阿里面试:说说自适应限流?
|
10天前
|
存储 算法 Java
面试高频算法题汇总「图文解析 + 教学视频 + 范例代码」之 二分 + 哈希表 + 堆 + 优先队列 合集
面试高频算法题汇总「图文解析 + 教学视频 + 范例代码」之 二分 + 哈希表 + 堆 + 优先队列 合集
|
2月前
|
数据采集 XML 程序员
最新用Python做垃圾分类_python垃圾分类代码用key和format,5年经验Python程序员面试27天
最新用Python做垃圾分类_python垃圾分类代码用key和format,5年经验Python程序员面试27天
最新用Python做垃圾分类_python垃圾分类代码用key和format,5年经验Python程序员面试27天
|
2月前
|
数据采集 机器学习/深度学习 人工智能
最新用python代码画爱心,来自程序猿的浪漫~_python画爱心代码(1),2024年最新面试简历模板免费
最新用python代码画爱心,来自程序猿的浪漫~_python画爱心代码(1),2024年最新面试简历模板免费
最新用python代码画爱心,来自程序猿的浪漫~_python画爱心代码(1),2024年最新面试简历模板免费
|
2月前
|
SQL 分布式计算 前端开发
2024年最全用python写一个自动生成春联的软件,打包exe,2024年最新阿里p8面试题和答案
2024年最全用python写一个自动生成春联的软件,打包exe,2024年最新阿里p8面试题和答案
2024年最全用python写一个自动生成春联的软件,打包exe,2024年最新阿里p8面试题和答案
|
2月前
|
设计模式 Oracle Java
阿里面试:NIO为什么会导致CPU100%?
在 Java 中总共有三种 IO 类型:BIO(Blocking I/O,阻塞I/O)、NIO(Non-blocking I/O,非阻塞I/O)和 AIO(Asynchronous I/O,异步I/O),它们的区别如下: 1. 在 JDK 1.4 之前,只有 BIO 一种模式,其开发过程相对简单,新来一个连接就会创建一个新的线程处理,但随着请求并发度的提升,BIO 很快遇到了性能瓶颈。 2. 所以在 JDK 1.4 以后开始引入了 NIO 技术,NIO 可以在一个线程中处理多个 IO 操作,提高了资源的利用率和系统的吞吐量。 3. 而到了 JDK 1.7 发布了 AIO 模型,它可以实现当线
43 0
|
2月前
|
Python
2024年最全用Python写了一个电子考勤系统_用python写一个宿舍考勤系统,2024年最新1307页阿里Python面试全套真题解析在互联网火了
2024年最全用Python写了一个电子考勤系统_用python写一个宿舍考勤系统,2024年最新1307页阿里Python面试全套真题解析在互联网火了
|
2天前
|
算法 Java 调度
《面试专题-----经典高频面试题收集四》解锁 Java 面试的关键:深度解析并发编程进阶篇高频经典面试题(第四篇)
《面试专题-----经典高频面试题收集四》解锁 Java 面试的关键:深度解析并发编程进阶篇高频经典面试题(第四篇)
7 0
|
9天前
|
设计模式 SQL JavaScript
java面试宝典全套含答案
java面试宝典全套含答案