单向环形链表和约瑟夫问题
Josephu 问题为:设编号为1,2,… n的n个人围坐一圈,约定编号为k(1<=k<=n)的人从1开始报数,数到m 的那个人出列,它的下一位又从1开始报数,数到m的那个人又出列,依次类推,直到所有人出列为止,由此产生一个出队编号的序列。
n = 5 , 即有5个人
k = 1, 从第一个人开始报数
m = 2, 数2下
构建一个单向的环形链表思路
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先创建第一个节点,让first指向该节点,并形成环形
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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
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先让一个辅助指针(变量)curBoy,指向first节点
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然后通过一个while循环遍历该环形链表即可
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curBoy.next==first结束
代码实现
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// 创建一个环形的单向链表
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class
CircleSingleLinkedList {
-
// 创建一个first节点, 当前没有编号
-
private
Boy
first
=
new
Boy(-
1);
-
-
// 添加小孩节点,构建一个环形的链表
-
public
void
addBoy
(int nums) {
-
// nums 做一个数据校验
-
if (nums <
1) {
-
System.out.println(
"nums的值不正确");
-
return;
-
}
-
Boy
curBoy
=
null;
// 辅助指针,帮助构建环形链表
-
// 使用for来创建我们的环形链表
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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
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if (i==
1){
-
first=boy;
-
first.setNext(first);
// 构成一个环状
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curBoy=first;
// 让curBoy指向第一个小孩
-
}
else {
-
curBoy.setNext(boy);
-
boy.setNext(first);
-
curBoy=boy;
-
}
-
}
-
}
-
-
// 遍历当前环形链表
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public
void
show
(){
-
// 判断链表是否为空
-
if (first==
null){
-
System.out.println(
"没有任何小孩");
-
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
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Boy
curBoy
= first;
-
while (
true){
-
System.out.println(
"小孩的编号是:"+curBoy.getNo());
-
if (curBoy.getNext()==first){
// 说明已经遍历完毕
-
break;
-
}
-
curBoy=curBoy.getNext();
// curBoy后移
-
}
-
}
-
}
-
-
// 创建一个Boy类,表示一个节点
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class
Boy {
-
private
int no;
// 编号
-
private Boy next;
// 指向下一个节点,默认是null
-
-
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;
-
}
-
}
对以上方法测试
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public
static
void
main
(String[] args) {
-
//测试
-
CircleSingleLinkedList
circleSingleLinkedList
=
new
CircleSingleLinkedList();
-
circleSingleLinkedList.addBoy(
25);
// 加入5个小孩节点
-
circleSingleLinkedList.show();
-
}
关于出圈问题
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, 从第一个人开始报数
m = 2, 数2下
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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.
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小孩报数前,先让 first 和 helper 移动 k - 1次
-
当小孩报数时,让first 和 helper 指针同时 的移动 m - 1 次
-
这时就可以将first 指向的小孩节点 出圈first = first .next helper.next = first 原来first 指向的节点就没有任何引用,就会被回收
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出圈的顺序2->4->1->5->3
代码实现
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// 根据用户输入,计算出小孩的出圈顺序
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/**
-
* @param startNo 表示从第几个小孩开始数
-
* @param countNum 表示数几下
-
* @param nums 表示最初有多少小孩在圈中
-
*/
-
public
void
countBoy
(int startNo, int countNum, int nums) {
-
// 先对数据进行校验
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if (first ==
null || startNo <
1 || startNo > nums) {
-
System.out.println(
"参数输入有误");
-
return;
-
}
-
// 这里做法是先将helper指向first,然后通过遍历 将helper指向最后一个节点
-
// 创建辅助指针,帮助小孩完成出圈
-
Boy
helper
= first;
//指向环形单链表的最后一个节点
-
//创建一个辅助变量helper,事先应该指向环形链表的最后这个节点
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while (
true) {
-
if (helper.getNext() == first) {
// 说明helper指向最后小孩节点
-
break;
-
}
-
helper = helper.getNext();
-
}
-
// 寻找起始位置,把first定义为起始位置 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
-
// 这里是一个循环操作,知道圈中只有一个节点
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while (
true) {
-
if (helper == first) {
// 说明圈中只有一个节点
-
break;
-
}
-
// 让first和helper指针同时移动countNum-1次
-
for (
int
i
=
0; i < countNum -
1; i++) {
-
first = first.getNext();
-
helper = helper.getNext();
-
}
-
// 这时first指向的节点就是要出圈的节点
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System.out.println(
"小孩" + first.getNo() +
"出圈");
-
// 这时将first指向的小孩节点出圈
-
first = first.getNext();
-
helper.setNext(first);
-
}
-
System.out.println(
"最后留在圈中的小孩编号是:" + first.getNo());
-
}
-
// 这里在main方法里执行
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// 测试小孩出圈是否正确
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circleSingleLinkedList.countBoy(
1,
2,
5);
转载:https://blog.csdn.net/weixin_51971817/article/details/128756719
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