数据结构约瑟夫环

Posted 2022-12-07 Ice丨shine

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了数据结构约瑟夫环相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、需求分析

功能需求：

设编号为1，2，…，n(n>0)个人按顺时针方向围坐一圈，每人持有一个正整数密码。开始时任意给出一个报数上限m，从第一个人开始顺时针方向自1起顺序报数，报到m时停止报数，报m的人出列，将他的密码作为新的m值，从他在顺时针方向上的下一个人起重新自1报数；如此下去直到所有人全部出列为止。

界面需求：

输入人数n，每个人的密码和报数上限（初始密码）m,输出出列顺序

二、概要设计

建立线性表解决该问题：
（1）建立表的储存结构，获取初始m的值
（2）根据m的值查找出列数据元素的位置，删除该数据元素并获取新的m值
（3）重复（2）直到表空

接口设计

void Ysfring(CycleLinkList L,int n,int m);//约瑟夫环
void InitList(CycleLinkList L);//初始化链表
bool ListInsert(CycleLinkList *L,int i,ElemType e); //在不带头结点的循环单链表中第i个数据元素之前插入新的数据元素e
void ListAppend(CycleLinkList *L,ElemType e); //在非空循环单链表表尾插入一个结点

数据结构设计

typedef struct ElemType//数据元素类型
        int location;//位置
        int password;//密码
ElemType;
//循环链表
typedef struct CycleLinkList
        struct LNode *head;
        struct LNode *tail;
CycleLinkList,*CL;
//结点结构
typedef struct LNode
        ElemType data;
        struct LNode *next;
LNode,*LinkList;

三、详细设计

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
typedef struct ElemType//数据元素类型
        int location;//位置
        int password;//密码
ElemType;
//循环链表
typedef struct CycleLinkList
        struct LNode *head;
        struct LNode *tail;
CycleLinkList,*CL;
//结点结构
typedef struct LNode
        ElemType data;
        struct LNode *next;
LNode,*LinkList;

bool Equal(ElemType a,ElemType b)
        if(a.location == b.location && a.password == b.password)
                return true;
        else
                return false;


void Print(ElemType e)
     printf("位置：%d,密码：%d",e.location,e.password);



void Ysfring(CycleLinkList L,int n,int m)//约瑟夫环
     LNode *current = L.tail,*s;
     ElemType e;
     int k=n;
     while(n>0)
           m = m % n;
           if(m == 0) m = n; 
           int j;
           for(j=1;j<m;j++) current = current ->next;//current指向应该出列的结点的前一个结点
           s=current->next;//s指向出列结点
           current->next=s->next;//让s结点退出链表
           printf("第%d个出列的位序是：%d\\n",k-n+1,s->data.location);
           m=s->data.password;//得到当前结点的密码
           free(s);//结点出列
           n--;
     
     L.head=L.tail=NULL;



void InitList(CycleLinkList L)//初始化链表
        L.head=L.tail=NULL;

//在不带头结点的循环单链表中第i个数据元素之前插入新的数据元素e
bool ListInsert(CycleLinkList *L,int i,ElemType e)
        LNode *p,*s;
        if(i<1) return false;
        if(i==1)
                s = (LNode *)malloc(sizeof(LNode));
                s->data = e;
                if(!L->head==NULL)
                    L->head=L->tail=s;//将s插入空表中
                
                else
                    s->next=L->head;
                    L->head=s;//将s结点插在表首
                
                L->tail->next=L->head;//形成循环链表
        
        else
                p=L->head;
                int j=1;
                while(p!=L->head&&j<i-1)//找到需要插入结点的位置
                    p=p->next;
                    j++;
                
                if(p==L->head)//插入失败返回false
                    return false;
                else
                    s = (LNode *)malloc(sizeof(LNode));
                    s->data=e;
                    s->next=p->next;
                    p->next=s;

                
        
        return true;

//在非空循环单链表表尾插入一个结点
void ListAppend(CycleLinkList *L,ElemType e)
        LNode *s;
        s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
        s->data=e;
        s->next=L->tail->next;
        L->tail->next=s;
        L->tail=s;



int main()

    CycleLinkList L;
    InitList(L);
    int n,m;
    ElemType e;
    printf("《约瑟夫环》\\n");
    printf("请输入人数：\\n");
    scanf("%d",&n);
    if(n<1) //判断输入是否合法
        printf("请输入正整数！");
        return 0;
    

    printf("请输入第1人的密码：\\n");
    scanf("%d",&e.password);
    if(e.password<1)//判断输入是否合法
        printf("请输入正整数！");
        return 0;
    
    e.location=1;
    ListInsert(&L,1,e);
    int i;
    for(i=2;i<=n;i++)
        printf("请输入第%d个人的密码:\\n",i);
        scanf("%d",&e.password);
        if(e.password<1)
                printf("请输入正整数！");
                return 0;
        
        e.location=i;//输入每个人的密码并插入表尾
        ListAppend(&L,e);
    

    printf("请输入初始密码：");
    scanf("%d",&m);
    Ysfring(L,n,m);
return 0;