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。通常解决这类问题时我们把编号从0~n-1,最后 结果+1即为原问题的解。
解题思路:创建循环链表,遍历节点
public class Josepfu {
public static void main(String[] args) {
//测试构建的环形链表,遍历是否成功
CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList=new CircleSingleLinkedList();
circleSingleLinkedList.addBoy(5);
circleSingleLinkedList.showBoy();
//测试小孩出圈是否正确
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,当前没有编号
private Boy first=null;
//添加一个小孩节点,构成一个环形的链表
public void addBoy(int nums) {
//nums 做一个数据效验
if(nums<1) {
System.out.println("nums的值不正确");
return;
}
Boy curBoy=null;//创建辅助指针,帮助构建环形链表
//使用for循环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);//构成一个环
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;
}
//应为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(); //curBoy后移
}
}
//根据用户的输入,计算出小孩出圈的顺序
//startNo 表示从第几个小孩开始数数
//countNum 表示数几下 //nums表示最初有多少个小孩在圈中
public void countBoy(int startNo,int countNum,int nums) {
//先对数据进行一个效验
if(first == null ||startNo<1 ||startNo> nums) {
System.out.println("参数输入有误,请重新输入");
return;
}
//创建要给辅助指针,帮助完成小孩出圈
Boy helper=first;
//需求创建一个辅助指针(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,然后出圈
//这里是一个循环的操作,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指针同时的移动 countNum-1,然后出圈
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());
//这是将first指向的小孩出圈
first=first.getNext();
helper.setNext(first);
}
System.out.printf("最后·留在圈中的小孩编号%d\n",first.getNo());
}
}
//像创建一个Boy类,表示第一个节点
class Boy{
private int no;
private Boy next;
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;
}
}
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