java使用单循环链表解决约瑟夫问题

2023年2月14日08:27:43

1.约瑟夫环

约瑟夫环问题,是一个经典的循环链表问题,题意是: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 的人开始顺时针报数,数到 m 的那个人出列;他的下一个人又从 1 还是顺时针开始报数,数到 m 的那个人又出列;依次重复下去,要求找到最后出列的那个人。

例如有 5 个人,要求从编号为 1 的人开始,数到 2 的那个人出列:
java使用单循环链表解决约瑟夫问题

出列顺序依次为:
编号为 1 的人开始数 1,然后 2 数 2,所以 2 先出列;
2 出列后,从 3 开始数 1,4 数 2,所以 4 出列;
4 出列后,从 5 开始数 1,1 数 2,所以 1 出列;
1 出列后,从 3 开始数 1,5 数 2,所以 5 出列;
最后只剩下 3 。

2.解题思路

第一步

使用一个first指针指向最开始的数
使用一个current指针指向末尾的数
java使用单循环链表解决约瑟夫问题

第二步

从 1 开始数2后,first指针和current指针同时顺时针向前移动(2-1)次:
first = first.next;
current = current.next;
得到下图:java使用单循环链表解决约瑟夫问题

第三步

此时已经确定出列的数字为 2。
将first指针再向前移动一次:first = first.next;
得到下图:
java使用单循环链表解决约瑟夫问题
此时将current指针指向的结点的next域指向当前first指针向的结点:current.next = first;
得到下图:
java使用单循环链表解决约瑟夫问题
此时 2 结点就被排除在外了,由于java的垃圾回收机制,没有任何引用指向 2 结点,2结点会被回收。

然后往复2,3步直到剩下最后一个结点

3.代码实现

    /**
     * 约瑟夫问题
     * @param oneCycleSingleLinkedList
     * @param num
     */
    public void joseph(OneCycleSingleLinkedList oneCycleSingleLinkedList, int num) {
        //恰好再添加结点时,current就指向最后一个结点,first指向第一个结点,可以直接拿来用
        Node2 current = oneCycleSingleLinkedList.current;
        Node2 first = oneCycleSingleLinkedList.first;
        while(first.next != first){
            for (int i = 0; i < num - 1; i++) {
                first = first.next;
                current = current.next;
            }
            System.out.println(first);
            first = first.next;
            current.next = first;
        }
    }
}

跳出循环的条件是:
java使用单循环链表解决约瑟夫问题
最后一张图:
java使用单循环链表解决约瑟夫问题
first和current指向的是同一个结点,
所以first.next = current.next = first,即first.next = first;
此时跳出循环

  • 作者:dzWatching
  • 原文链接:https://blog.csdn.net/qq_47155894/article/details/127585176
    更新时间:2023年2月14日08:27:43 ,共 1103 字。