Java 約瑟夫環問題解決方案
阿新 • • 發佈:2018-12-31
1、問題描述
約瑟夫環(約瑟夫問題)是一個數學的應用問題:已知n個人(以編號1,2,3…n分別表示)圍坐在一張圓桌周圍。從編號為k的人開始報數,數到m的那個人出列;他的下一個人又從1開始報數,數到m的那個人又出列;依此規律重複下去,直到圓桌周圍的人全部出列。通常解決這類問題時我們把編號從0~n-1,最後結果+1即為原問題的解。–百度百科
2、解決方案
這裡主要使用了LinkedList來儲存所有人的資訊,假設有n個人,編號為0-n-1,預設是從編號為0的第一個人開始報數,每次從List中取出第一個元素來,如果此時報的數是淘汰數字的整數倍,則將該元素淘汰掉,否則放到List的末尾中,迴圈執行這個過程直到List中的人數與要求結束的人數相等為止,返回List中的編號組成的陣列即可。
3、程式碼例項
import java.util.LinkedList;
import java.util.Scanner;
/**
* 約瑟夫環問題,輸入總人數,每個人的編號從0開始,輸入一個淘汰數字,當報數的人報的數為淘汰數字的整數倍數該人淘汰,後面的人繼續報數(或從新報數是一樣的)
*/
public class JosephDemo {
private LinkedList<Integer> perList;
private int start;
private int scale;
private int end;
/**
* @param num
* 總人數,每個人的編號是從0開始的
* @param start
* 起始報數
* @param scale
* 報數為scale的整數倍時淘汰一個人,比如scale為3,則報數為3、6...的人會淘汰
* @param end
* 結束時剩餘的人數
*/
public JosephDemo(int num, int start, int scale, int end) {
perList = new LinkedList<Integer>();
for (int i = 0; i < num; i++) {
perList.add(i);
}
this.start = start;
this.scale = scale;
this.end = end;
}
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("請輸入總人數,大於0的整數:");
int num = scanner.nextInt();
System.out.print("請輸入淘汰數字,大於0的整數:");
int scale = scanner.nextInt();
System.out.print("請輸入起始報數的編號,大於等於0的整數:");
int start = scanner.nextInt();
System.out.print("請輸入結束時剩餘的人數,大於0的整數:");
int end = scanner.nextInt();
long l = System.currentTimeMillis();
JosephDemo yd = new JosephDemo(num, start, scale, end);
Integer[] index = yd.findEnd();
System.out.print("剩下的編號為:");
for (int i = 0; i < index.length; i++) {
System.out.println(index[i] + 1);
}
System.out.println("耗時:" + (System.currentTimeMillis() - l));
}
/**
* 找到剩下輸入的結束人數時的所有編號
*
* @return
*/
private Integer[] findEnd() {
int lastNum = perList.size();
int _start = this.start;
while (lastNum != this.end) {
Integer head = perList.pop();
if (_start % scale == 0) {
lastNum--;
} else {
perList.addLast(head);
}
_start++;
}
Integer[] result = perList.toArray(new Integer[0]);
return result;
}
}
執行的結果:
請輸入總人數,大於0的整數:1000
請輸入淘汰數字,大於0的整數:13
請輸入起始報數的編號,大於等於0的整數:1
請輸入結束時剩餘的人數,大於0的整數:1
剩下的編號為:396
耗時:16