使用C语言链表解决约瑟夫环(Josephus)问题

1.问题描述

设编号为1,2,…,n 的 n 个人按顺时针方向围坐一圈,约定编号为k(1<= k <= n)的人按顺时针方向从1开始报数,数到m的那个人出列,他的下一位又从1开始报数,数到m的那个人又出列,依次类推,直到剩下一个人为止。

2.输入与输出分析

N:人数;

S:起始编号; 

M:间隔数;

3.思路

先创建一个含有n个结点的单循环链表,然后由第一个结点起从1开始计数,记到m时,对应结点从链表中删除,接下来从被删除结点重新开始从1计数,如此循环直到剩下一个为止。

4.C语言实现

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define LEN sizeof(struct LNode)


typedef int datatype;
typedef struct LNode {
datatype data;
struct LNode *next;
}LNode, *LinkList;


int N, S, M;//N:人数(<50); S:起始编号; M:间隔数;
LinkList L, Start;//Start:起始编号的结点;


void Question();
void Creat_LinkList(int n);
void Find_start(int n);
void Find_delete();


int main()
{
Question();//输入输出界面
Creat_LinkList(N);//创建无头结点的链表 
Find_start(S);//搜索链表,寻找结点 
Find_delete();//从指点结点开始按间隔长度逐一删除结点 


system("pause");
return 0;
}


void Question()
{
printf("请输入总人数N(N < 50):");
scanf("%d", &N);
printf("请输入第一个开始报数的人的编号S:");
scanf("%d", &S);
printf("请输入报数上限值M:");
scanf("%d", &M);
printf("依次删除的人的编号:");
}


void Creat_LinkList(int n)
{
int i = 1;
LinkList p, q;
p = (LinkList)malloc(LEN);
p->data = i++;
L = p;
q = p; 
while(i <= n){
p = (LinkList)malloc(LEN);
p->data = i;
q->next = p;
q = p;
i++;
}
q->next = L;
}


void Find_start(int n)
{
Start = L;
while (Start->data != n) {
Start = Start->next;
}
}


/**** 删除结点的思路:  -+-|用N=10,S=1,M=3这一示例来说明 |-+- 
* 从Start开始,没报一个数就向一个结点行动,直到第M个结点,输出数据并删除结点;
* 当第N-1个数输出完毕,跳出循环,并输出最后剩下的结点中的元素。 
*
**/ 
 
void Find_delete()
{
int i, j, k = 0, num = N;
LinkList pre = L, s;
 
while (num > 1) {
for(i = 1; i < M; i++) { 
Start = Start->next;
}
printf("%d ", Start->data);
while(pre->next != Start) {
pre = pre->next;
}
s = pre->next;
pre->next = s->next;
free(s);
Start = pre->next;
num -= 1;
}
printf("\n最后剩余的人的编号:%d\n", Start->data);
}

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