数据结构与算法(Python版):用队列(Queue)处理约瑟夫问题

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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与算法(Python版):用队列(Queue)处理约瑟夫问题相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

在古罗马时期,犹太人背叛了罗马人,落到困境,约瑟夫和同行的一共39个犹太人只能够自杀殉国,但是犹太教义规定不能自杀,因此只能够让别人将自己杀害。他们所有39个人坐成一圈,报数1—7,报到7则由身旁的人将自己杀死。结果约瑟夫灵机一动,给自己安排了一个位置,最后活了下来,那么约瑟夫给自己安排的是哪一个位置呢?

在这个题目当中,我们如果使用队列,不仅可以处理任意人数坐成一圈,还可以将报数的值任意修改,最后都可以找到那一个不被杀死的人的位置。我们可以将所有人都放进一个大的队列里,每报一次数字,那么就把队列头部的人放到队列的尾部,直到报数报到一组数字的最后一个,比如1——7当中的7。这个时候就将队列头的这个人删除(也就是杀死),不断执行这个过程,直到整个队列当中的人数只有一个,则跳出循环返回最后活着的那个人的名字。

首先定义队列(Queue)类的结构:

class Queue():

    def __init__(self):
        # 初始化一个空的列表
        self.__list=[]

        # 往队列里插入元素
    def enqueue(self,item):
        self.__list.append(item)

    # 弹出队列里的元素
    def dequeue(self):
        return self.__list.pop(0)# 弹出队列里最先进入的元素

    # 判断队列是否为空
    def is_empty(self):
        return self.__list == []

    # 计算队列的大小
    def size(self):
        return len(self.__list)

使用队列类来初始化一个对象,sim_queue,然后编写刚才我们分析之后的程序:

def hot_potato(namelist,num):

    sim_queue = Queue()

    for name in namelist:
        sim_queue.enqueue(name) # 把拿到的名字全部都放到队列里

    while sim_queue.size() > 1:
        for i in range(num):
            sim_queue.enqueue(sim_queue.dequeue())
        # 每执行完一次,就将队列的头拿出来弹出,相当于土豆传递给这个人,然后这个人就死了

        last_person=sim_queue.dequeue()

    return last_person

print("开始执行约瑟夫问题")
print(hot_potato(["bob","NAni","Ao li Gei!","HeHe","Mike","Suvennia"],4))

输出:

开始执行约瑟夫问题
Ao li Gei!

得解,因此Ao li Gei!这个人不会被杀死。

以上是关于数据结构与算法(Python版):用队列(Queue)处理约瑟夫问题的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Python数据结构-队列与广度优先搜索(Queue)

用JS描述的数据结构及算法表示——栈和队列(基础版)

线性结构之循环队列实现

数据结构(python版)—— 1前期知识和综述

算法(第4版)-2.4 优先队列

python每日算法 | 数据结构基础:栈与队列以及经典的迷宫问题