JAVA实现: 使用单链表实现约瑟夫环(约瑟夫问题)

Posted 2022-12-11 _大木_

文章目录

• • 构建一个单向的环形链表思路
  • 遍历环形链表思路
  • 生成小孩出圈顺序的思路
  • 代码实现

构建一个单向的环形链表思路

1. 先创建第一个节点, 让first指向该节点, 并形成环形
2. 后面当我们每创建一个新的节点, 就把该节点加入到已有的环形链表中即可.

遍历环形链表思路

1. 先让一个辅助指针(变量)curBoy, 指向first节点
2. 然后通过一个while循环遍历该环形链表即可 curBoy.next == first 结束

生成小孩出圈顺序的思路

1. 根据用户的输入, 生成一个小孩出圈的顺序
   n = 5, 即有 5 个人
   k = 1, 即从第1个人开始数数
   m =2, 每次进行数两下

2. 需求创建一个辅助指针(变量)helper, 事先应该指向环形链表的最后这个节点

3. 在小孩报数前, 让first 指针和 helper指针分别指向正确的位置, 即需要移动 k-1次

4. 在小孩报数时, 每次让first指针和helper指针移动 m-1次

5. 此时 first指针 指向的节点就是出圈的节点

代码实现

first = frist.getNext();
helper.next = first;

由于first指向的节点数就没有任何引用, 就会被回收

package com.beyond.linkedlist;

import org.omg.CORBA.PUBLIC_MEMBER;

public class Josepfu 
	public static void main(String[] args)
		CircleSingleLinkedList name = new CircleSingleLinkedList();
		name.addBoy(5);
		name.showBoy();
		name.countBoy(1, 2, 5);
	



//创建一个环形的单向链表
class CircleSingleLinkedList 
	// 创建一个first节点,当前没有编号的
	private Boy first = new Boy(-1);

	// 添加小孩节点,构成一个环形的链表
	public void addBoy(int nums) 
		if (nums < 1) 
			System.out.println("nums 的值不正常");
			return;
		
		Boy curBoy = null; // 辅助指针,帮助构造环形链表
		// 使用for来创建我们的环形链表
		for (int i = 1; i <= nums; i++) 
			// 根据编号,创建小孩节点
			Boy boy = new Boy(i);
			// 如果是第一个小孩
			if (i == 1) 
				first = boy;
				first.setNext(first);
				curBoy = first;
			 else 
				curBoy.setNext(boy);
				boy.setNext(first);
				curBoy = boy;
			

		

	

	// 遍历当前的环形链表
	public void showBoy() 
		if (first == null) 
			System.out.println("没有小孩!");
			return;
		
		// 因为first不能动, 因此我们仍然使用一个辅助指针完成遍历
		Boy curBoy = first;
		while (true) 
			System.out.printf("小孩的编号%d \\n", curBoy.getNo());
			if (curBoy.getNext() == first) 
				break;
			
			curBoy = curBoy.getNext(); // 后移
		
	

	// 根据用户的输入,计算出小孩出圈的顺序
	/**
	 * 
	 * @param startNo  表示从第几个小孩开始数数
	 * @param countNum 表示数几下
	 * @param nums     表示最初有多少个小孩在圈子中
	 */
	public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) 
		if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) 
			System.out.println("输入数据有误~");
			return;
		
		// 创建所需要的辅助指针,帮助小孩出圈
		Boy helper = first;
		// 需求创建一个辅助指针helper, 事先指向该环形列表的最后这个节点
		while (true) 
			if (helper.getNext() == first) 
				break;
			
			helper = helper.getNext();
		

		//小孩报数前,将指针移动到各自开始的位置,移动 k-1 次
		for (int i = 0; i < startNo-1; i++) 
			first = first.getNext();
			helper = helper.getNext();
		
		
		//当小孩报数时, 让first 和 helper 指针同时移动 m-1次, 然后出圈
		//这是一个循环操作,直到圈中只剩下一个小孩为止
		while (true) 
			if (helper == first) 
				break;
			
			for (int i = 0; i < countNum-1; i++) 
				first = first.getNext();
				helper = helper.getNext();
			
			System.out.printf("小孩%d出圈!\\n",first.getNo());
			first = first.getNext();
			helper.setNext(first);
		
		System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号为:%d",first.getNo());
	



//先创建一个Boy类, 表示一个节点
class Boy 
	private int no;
	private Boy next;

	public Boy(int no) 
		this.no = no;
	

	public int getNo() 
		return no;
	

	public void setNo(int no) 
		this.no = no;
	

	public Boy getNext() 
		return next;
	

	public void setNext(Boy next) 
		this.next = next;