1. 程式人生 > >圓圈中最後剩下的數

圓圈中最後剩下的數

讓小朋友們圍成一個大圈。然後,隨機指定一個數 m,讓編號為 0 的小朋友開始報數。每次喊到 m-1 的那個小朋友要出列唱首歌,然後可以在禮品箱中任意的挑選禮物,並且不再回到圈中,從他的下一個小朋友開始,繼續 0...m-1 報數 .... 這樣下去 .... 直到剩下最後一個小朋友,可以不用表演。

 

思路:


 

如果只求最後一個報數勝利者的話,我們可以用數學歸納法解決該問題,為了討論方便,先把問題稍微改變一下,並不影響原意:

 問題描述:n個人(編號0~(n-1)),從0開始報數,報到(m-1)的退出,剩下的人 繼續從0開始報數。求勝利者的編號。

 我們知道第一個人(編號一定是m%n-1) 出列之後,剩下的n-1個人組成了一個新的約瑟夫環(以編號為k=m%n的人開始):

        k  k+1  k+2  ... n-2, n-1, 0, 1, 2, ... k-2並且從k開始報0。

現在我們把他們的編號做一下轉換:

k     --> 0

k+1   --> 1

k+2   --> 2

...

...

k-2   --> n-2

k-1   --> n-1

變換後就完完全全成為了(n-1)個人報數的子問題,假如我們知道這個子問題的解: 例如x是最終的勝利者,那麼根據上面這個表把這個x變回去不剛好就是n個人情 況的解嗎?!!變回去的公式很簡單,相信大家都可以推出來:x'=(x+k)%n。

令f[i]表示i個人玩遊戲報m退出最後勝利者的編號,最後的結果自然是f[n]。

遞推公式

f[1]=0;

f[i]=(f[i-1]+m)%i;  (i>1)

有了這個公式,我們要做的就是從1-n順序算出f[i]的數值,最後結果是f[n]。 因為實際生活中編號總是從1開始,我們輸出f[n]+1。

public int LastRemaining_Solution(int n, int m) {
    if (n == 0)     /* 特殊輸入的處理 */
        return -1;
    if (n == 1)     /* 遞迴返回條件 */
        return 0;
    return (LastRemaining_Solution(n - 1, m) + m) % n;
}