链表入门--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,主要介绍了链表入门--约瑟夫问题相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

没错,是我。

我又回来了。

今天让我们学习一种基础数据结构:链表。

我们知道,在存储一大堆数时,我们通常用数组。但有时却有缺陷。比如:

我们想要往一个数列中,在一个确切的位置里插入一个元素,然后输出增加元素后的数列。由于位置已经给定,我们既要插入,又要保护其他元素不被覆盖。用数组呢,即为找到那个位置,把这个位置到末尾的数,统统移一个单位,这样十分麻烦,当数据范围很大时而那个位置又很靠前时,就必定会翻车。所以我们引入一个新的玩意---链表。

通过字面含义,可以想象成一根链子。链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点(链表中每一个元素称为结点)组成,结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域。 相比于线性表顺序结构,操作复杂。由于不必须按顺序存储,链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度,比另一种线性表顺序表快得多,但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间,而线性表和顺序表相应的时间复杂度分别是O(logn)和O(1)。使用链表结构可以克服数组链表需要预先知道数据大小的缺点,链表结构可以充分利用计算机内存空间,实现灵活的内存动态管理。但是链表失去了数组随机读取的优点,同时链表由于增加了结点的指针域,空间开销比较大。链表最明显的好处就是,常规数组排列关联项目的方式可能不同于这些数据项目在记忆体或磁盘上顺序,数据的存取往往要在不同的排列顺序中转换。链表允许插入和移除表上任意位置上的节点,但是不允许随机存取。

模拟链表一般有两个方法:一是数组模拟,二是指针

两种储存方式都需要用一个结构体来存。一般有两个int整型变量:data,next。

其中,data表示真正的值,next表示指向的数组的编号。

在初步了解链表后,我们来以题练习。

来源:https://www.luogu.org/problemnew/show/P1996

题目描述:

n个人(n<=100)围成一圈,从第一个人开始报数,数到m的人出列,再由下一个人重新从1开始报数,数到m的人再出圈,……依次类推,直到所有的人都出圈,请输出依次出圈人的编号.

输入样例 10 3
输出样例 3 6 9 2 7 1 8 5 10 4
这道题,我们可以写个模拟,一个循环嵌套。但是速度会慢。那么,我们可以是用链表这种sao操作了。
代码如下:
#include <stdio.h>
struct ysf
{
    int data,next;
}a[10001];
int n,m,i,q,p;
int main()
{
    scanf("%d %d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        a[i].data=i;//data中存的是位置
        a[i].next=i+1;//存的下一个指向的人
    }
    a[n].next=1;//可以理解为一个环状,类似于循环。故第n个指向的是第一个人
    q=n;//q即为前一个人,因为从第一个人开始报数,故等于n
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        for(int j=1;j<=m-1;j++) q=a[q].next;//计算第m个人是被谁指向的,故循环设在m-1中
        p=a[q].next;//临时存下下一个人
        a[q].next=a[p].next;//将那个元素扔了
        printf("%d ",p);//输出顺序
    }
    return 0;
}

我们还可以用双向链表。即结构体中多添加一个。添加左与右。

代码如下:

#include <stdio.h>
int n,m;
struct ysf{
    int data,left,right;
}a[10001];
int main()
{
    scanf("%d %d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        a[i].left=i-1;
        a[i].data=i;
        a[i].right=i+1;
    }
    a[n].right=1;a[1].left=n;
    for(int o=a[m].data;n;--n)
    {
        printf("%d ",o);
        a[a[o].left].right=a[o].right;
        a[a[o].right].left=a[o].left;
        for(int j=1;j<=m;j++) o=a[o].right;
    }
    return 0;
}

做这些题。只做一两道,远远不够。一定要多刷题。

夜深了,再见。

以上是关于链表入门--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

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