约瑟夫环问题总结

2023-05-16

问题简介:

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。


思路解析:

参考文章一:基本约瑟夫环问题详解(链接 http://blog.csdn.net/liujian20150808/article/details/50926614)

参考文章二:约瑟夫环问题(链接 http://blog.csdn.net/kangroger/article/details/39254619)



解法一,简单机械模拟整个过程:

#include<stdio.h>
int main(){
    int n,m;
    while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF){
        int a[10001]={0},num=n,cnt=0;
        for(int i=1;i<=n;i++){
            if(num==1) break;
            if(a[i]==0){
                cnt++;
                if(cnt==m){
                    a[i]=1;
                    num--;
                    cnt=0;
                }
            }
            if(i==n) i=0;
        }
        for(int i=1;i<=n;i++){
            if(a[i]==0){
                printf("%d\n",i);
                break;
            }
        }
    }
    return 0;
}


解法二,在简单模拟基础上,改为动态数组:

#include<stdio.h>
int main(){
    int n,m;
    while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF){
        int a[10001]={0},num=n,cnt=0,j=1;
        for(int i=1;i<=n;i++) a[i]=i;
        for(int i=1,num1=num;i<=num;i++){
            if(num==1) break;
            cnt++;
            if(cnt==m){
                num1--;
                cnt=0;
            }else{
                a[j++]=a[i];
            }
            if(i==num) {i=0;j=1;num=num1;}
        }
        printf("%d\n",a[1]);
 
    }
    return 0;
}


解法三,不用算法,直接用数学方法解决。

从上面两篇参考文章可以得到此约瑟夫环的递归公式。

for(int i=1;i<=n;i++) ans=(ans+m)%i;

#include<stdio.h>
int main(){
    int n,m;
    while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF){
        int ans=0;
        for(int i=1;i<=n;i++) ans=(ans+m)%i;
        printf("%d\n",ans+1);
    }
    return 0;
}



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