Java解决约瑟夫问题(单向循环链表)

Java解决约瑟夫问题

问题描述:

	传说有这样一个故事,在罗马人占领乔塔帕特后,39 个犹太人与约瑟夫及他的朋
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,第一个人从1开始报数,依次往后,如果有人报数到3,那么这个人
就必须自杀,然后再由他的下一个人重新从1开始报数,直到所有人都自杀身亡为止。
然而约瑟夫和他的朋友并不想遵从。于是,约瑟夫要他的朋友先假装遵从,他将朋友与
自己安排在第16个与第31个位置,从而逃过了这场死亡游戏 。

问题转换:

41个人坐一圈,第一个人编号为1,第二个人编号为2,第n个人编号为n
1.编号为1的人开始从1报数,依次向后,报数为3的那个人退出圈;
2.自退出那个人开始的下一个人再次从1开始报数,以此类推;
3.求出最后退出的那个人的编号。

图解:
在这里插入图片描述
解题思路:
1.构建含有41个结点的单向循环链表,分别存储1~41的值,分别代表这41个人;
2.使用计数器count,记录当前报数的值;
3.遍历链表,每循环一次,count++;
4.判断count的值,如果是3,则从链表中删除这个结点并打印结点的值,把count重置为0;

代码实现:

public class JosephTest {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    
        //解决约瑟夫问题

        //1.构建循环链表,包含41个结点,分别存储1~41之间的值
        //用来就首结点
      Node<Integer> first = null;
      //用来记录前一个结点
        Node<Integer> pre = null;

        for(int i = 1;i<=41;i++){
    
    
            //如果是第一个结点
            if(i==1){
    
    
                first = new Node<>(i,null);
                pre = first;
                continue;
            }
            //如果不是第一个结点
            Node<Integer> newNode = new Node<>(i,null);
            pre.next = newNode;
            pre = newNode;
            //如果是最后一个结点,那么需要让最后一个结点的下一个结点变为first,变为循环链表了
            if(i==41){
    
    
                pre.next = first;
            }
        }

        //2.需要count计数器,模拟报数
        int count = 0;
        //3.遍历循环链表
        //记录每次遍历拿到的结点,默认从首结点开始
        Node<Integer> n = first;
        //记录当前结点的上一个结点
        Node<Integer> before = null;
        while(n!=n.next){
    
    
            //模拟报数
            count++;
            //判断当前报数是不是为3
            if(count==3){
    
    
                 //如果是3,则把当前结点删除调用,打印当前结点,重置count=0,让当前结点n后移
                before.next = n.next;
                System.out.print(n.item+",");
                count = 0;
                n=n.next;
            }else{
    
    
                //如果不是3,让before变为当前结点,让当前结点后移;
                before = n;
                n = n.next;
            }
        }
        //打印最后一个元素
        System.out.println(n.item);
    }


    //结点类
    private static class Node<T> {
    
    
        //存储数据
        T item;
        //下一个结点
        Node next;

        public Node(T item, Node next) {
    
    
            this.item = item;
            this.next = next;
        }
    }
 }

运行结果:
在这里插入图片描述
最后的结果是16和31排在最后,也就是说最后只剩下约瑟夫和他的朋友,不得不佩服约瑟夫的脑力,利用自己的聪明才智为自己和朋友逃过了一截。

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