题目描述
每年六一儿童节,牛客都会准备一些小礼物去看望孤儿院的小朋友,今年亦是如此。HF作为牛客的资深元老,自然也准备了一些小游戏。其中,有个游戏是这样的:首先,让小朋友们围成一个大圈。然后,他随机指定一个数m,让编号为0的小朋友开始报数。每次喊到m-1的那个小朋友要出列唱首歌,然后可以在礼品箱中任意的挑选礼物,并且不再回到圈中,从他的下一个小朋友开始,继续0...m-1报数....这样下去....直到剩下最后一个小朋友,可以不用表演,并且拿到牛客名贵的“名侦探柯南”典藏版(名额有限哦!!^_^)。请你试着想下,哪个小朋友会得到这份礼品呢？(注：小朋友的编号是从0到n-1)
解题思路：
1、使用循环链表，时间复杂度为O(mn)，空间复杂度为O(n)
2、使用取余操作，时间复杂度为O(mn)
package swordOffer.LastRemaining;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Solution1 {
public int LastRemaining_Solution(int n, int m) {
if (n <= 0 || m <= 0)
return -1;
List<Integer> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < n; i++) {
list.add(i);
}
int k=0;
while (list.size() > 1){
k = k + m;
k = k % (list.size()) -1;
if (k < 0){
System.out.println(list.get(list.size() - 1));
list.remove(list.size() - 1);
k = 0;
}else {
System.out.println(list.get(k));
list.remove(k);
}
}
return list.get(0);
}
}3、数学归纳法求解
如果只求最后一个报数胜利者的话，我们可以用数学归纳法解决该问题，为了讨论方便，先把问题稍微改变一下，并不影响原意：
问题描述：n个人（编号0~(n-1))，从0开始报数，报到(m-1)的退出，剩下的人 继续从0开始报数。求胜利者的编号。
我们知道第一个人(编号一定是m%n-1) 出列之后，剩下的n-1个人组成了一个新 的约瑟夫环（以编号为k=m%n的人开始）:
k k+1 k+2 ... n-2, n-1, 0, 1, 2, ... k-2并且从k开始报0。
现在我们把他们的编号做一下转换：
k --> 0
k+1 --> 1
k+2 --> 2
...
...
k-2 --> n-2
k-1 --> n-1
变换后就完完全全成为了(n-1)个人报数的子问题，假如我们知道这个子问题的解： 例如x是最终的胜利者，那么根据上面这个表把这个x变回去不刚好就是n个人情 况的解吗？！！变回去的公式很简单，相信大家都可以推出来：x'=(x+k)%n。
令f[i]表示i个人玩游戏报m退出最后胜利者的编号，最后的结果自然是f[n]。
递推公式
f[1]=0;
f[i]=(f[i-1]+m)%i; (i>1)
有了这个公式，我们要做的就是从1-n顺序算出f[i]的数值，最后结果是f[n]。 因为实际生活中编号总是从1开始，我们输出f[n]+1。
public class Solution {
public int LastRemaining_Solution(int n, int m) {
if (n < 1 || m < 1)
return -1;
int last = 0;
for (int i = 2; i <= n ; i++) {
last = (last + m) % i;
}
return last;
}
}