無論是用鍊錶實現還是用陣列實現都有乙個共同點:要模擬整個遊戲過程,不僅程式寫起來比較煩,而且時間複雜度高達o(nm),當n,m非常大(例如上百萬,上千萬)的時候,幾乎是沒有辦法在短時間內出結果的。我們注意到原問題僅僅是要求出最後的勝利者的序號,而不是要讀者模擬整個過程。因此如果要追求效率,就要打破常規,實施一點數學策略。
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。
我們知道第乙個人(編號一定是m%n-1) 出列之後,剩下的n-1個人組成了乙個新的約瑟夫環(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
如何知道(n-1)個人報數的問題的解?對,只要知道(n-2)個人的解就行了。(n-2)個人的解呢?當然是先求(n-3)的情況 ---- 這顯然就是乙個倒推問題!好了,思路出來了,下面寫遞推公式:
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
由於是逐級遞推,不需要儲存每個f[i],程式也是異常簡單:
#include
main()
約瑟夫問題(鍊錶解法)
編號為 1 n 的 n 個人圍坐在一起形成乙個圓圈,從第 p 個人開始,依次按照順時針的方向報數,數到第 m 個人出列,直到最後剩下乙個人。請寫乙個程式,對於給定的n,p,m,計算並列印出依次出列的人的編號 include using namespace std struct node node c...
約瑟夫環的鍊錶解法
約瑟夫環 鍊錶解法 之前遇到乙個面試題,大意是 電梯裡一擁而上一群人,導致電梯超重,於是大家約定,站成一圈,任選一人開始報數,數到3的那個人出電梯,圈內的下乙個人重新從1開始報數,數到3的人再出電梯,一直這樣,直到電梯不超重。現給一串有序的數字,電梯超重需出去m個人,數到k的人出電梯,讓列出出電梯的...
OJ 約瑟夫環問題(迴圈鍊錶解法)
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