1. 约瑟夫环问题
约瑟夫环(约瑟夫问题)是一个数学的应用问题:已知n个人(以编号1,2,3…n分别表示)围坐在一张圆桌周围。从编号为k的人开始报数,数到m的那个人出列;他的下一个人又从1开始报数,数到m的那个人又出列;依此规律重复下去,直到圆桌周围的人全部出列。
通过顺序表来解决.
2.顺序基本操作
2.1 顺序表定义
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define SPECIAL -1
#define MAXNUM 30
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
/*
线性表的定义
*/
typedef int DataType;
struct Seqlist
{
int length; // 存在限行表中元素的个数
DataType element[MAXNUM];
};
typedef struct Seqlist Seqlist,*PSeqList;
//创建顺序表
PSeqList craeteNullList_seq(void);
//判断顺序表是否为空
int isNullList_seq(PSeqList palist);
//在palist所指顺序表中下标为p的元素之前插入元素x
int insert_seq(PSeqList palist,int p,DataType x);
//删除palist所指顺序表下标为p的元素
int delete_seq(PSeqList palist,int p);
//求x在palist所指顺序表中的下标.
int locate_seq(PSeqList palist, DataType x);
//求palist所指顺序表中下标为p的元素值.
int retrieve_seq(PSeqList palist,int p);
2.2 创建顺序表
PSeqList craeteNullList_seq(){
PSeqList palist=(PSeqList)malloc(sizeof(struct Seqlist));
if (palist)
{
palist->length=0;
}else{
printf("存储空间分配失败\n");
}
return palist;
}
2.3判断顺序表是否为空
int isNullList_seq(PSeqList palist){
if (palist->length>=1)
{
printf("线性表不为空\n");
return TRUE;
}else if(palist->length==0){
printf("线性表为空\n");
return FALSE;
}
return FALSE;
}
2.4 插入操作
int insert_seq(PSeqList palist,int p,DataType x){
//1.判断顺序表是否溢出
if (palist->length>=MAXNUM)
{
printf("线性表溢出\n");
return FALSE;
}
//2.不存在下标为p的元素
if (p<0||p>palist->length)
{
printf("不存在下标为p的元素的元素\n");
return FALSE;
}
int q;
for(q=palist->length-1;q>p;q--){
palist->element[q+1]=palist->element[q];
}
palist->element[p]=x;
palist->length++;
return TRUE;
}
2.5 删除操作
int delete_seq(PSeqList palist,int p){
if (p<0||p>palist->length)
{
printf("不存在为置为p的元素,删除失败\n");
return FALSE;
}
int q;
for (q=p; q< palist->length; q++)
{
palist->element[q]=palist->element[q+1];
}
palist->length=palist->length-1;
return TRUE;
}
2.6查询指定元素操作
int retrieve_seq(PSeqList palist,int p){
if (p<0||p>=palist->length)
{
printf("不存在位置为%d的元素\n",p);
return FALSE;
}
return palist->element[p];
}
2.7查询指定位置操作
int locate_seq(PSeqList palist,int x){
int loc;
if (palist->length==0)
{
printf("链表为空,查找位置失败\n");
return FALSE;
}
for (int i = 0; i < palist->length; ++i)
{
if (palist->element[i]==x)
{
loc=i;
break;
}
}
return loc;
}
3.求解约瑟夫环
3.1 初始化顺序表
//初始化约瑟夫环
int initJlist(PSeqList palist,int n){ //n为人的个数
if(palist==NULL) return FALSE;
if(n<1||n>MAXNUM){
printf("人的个数超过顺序表的最大长度,修改MAXNUM的值.\n");
return FALSE;
}
for(int i=0;i<n;i++){
insert_seq(palist,i,i+1);
}
printf("初始化的约瑟夫环:\n");
outputList(palist);
return TRUE;
}
3.2求解约瑟夫环
int josephus_seq(int n,int s,int m){
int s1=s-1,i,w; //s=2 s1=1 m=2
PSeqList list=craeteNullList_seq();
if (list==NULL)
{
printf("创建列表失败.\n");
}
if(initJlist(list,n)==FALSE){
printf("初始化约瑟夫环失败\n");
return FALSE;
}
printf("list长度:%d\n",list->length);
for (i = list->length; i>0; i--)
{
s1=(s1+m-1)%i; //s1=1+2-1
printf("%d\t",retrieve_seq(list,s1));
delete_seq(list,s1);
}
printf("\n");
free(list);
return TRUE;
}
3.4 输入输出函数
输出一个顺序表的所有元素
void outputList(PSeqList palist){
for (int i = 0; i < palist->length; i++)
{
printf("%d\t",palist->element[i]);
}
printf("\n");
}
n,s,m的输入
void inputnsm(int *np,int *sp,int *mp){
printf("请输入n:\n");
scanf("%d",np);
printf("请输入s:\n");
scanf("%d",sp);
printf("请输入m:\n");
scanf("%d",mp);
}
3.5 测试
int main(){
// 初始化
PSeqList list1=craeteNullList_seq();
//赋值
for(int i=0;i<10;i++){
insert_seq(list1,i,i+1);
}
//输出
outputList(list1);
int a;
printf("输入要删除元素的位置:\n");
scanf("%d",&a);
delete_seq(list1,a);
outputList(list1);
printf("要查找元素的位置:\n");
scanf("%d",&a);
printf("%d\n",retrieve_seq(list1,a));
int n,s,m;
inputnsm(&n,&s,&m);
josephus_seq(n,s,m);
return 0;
}