单向环形链表&约瑟夫问题

• 什么是单向环形链表
• 单向环形链表的创建和遍历
• 约瑟夫问题
• 约瑟夫问题解题思路
• 代码实现

什么是单向环形链表

单向环形链表的创建和遍历

约瑟夫问题

约瑟夫问题解题思路

以下代码约瑟夫问题解决思路与上图解决思路有一点点区别，区别：1步骤应该改为“需要创建一个辅助指针（变量）helper，事先应该让helper指向序号为 startNo的小孩节点 的 前一个节点；再让first指向序号为 startNo的小孩节点。”

代码实现

import java.util.Scanner;

public class Josephu {
    public static void main(String[] args) {

        //测试一把看看构建环形链表和遍历是否ok
        CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
        circleSingleLinkedList.addBoy(5);  //加入5个小孩节点
        circleSingleLinkedList.showBoy();

        circleSingleLinkedList.countBoy(1,2,5);

    }
}


//创建一个环形的单向链表
class CircleSingleLinkedList{

    //创建一个first节点，当前没有编号
    private Boy first = null;

    //添加小孩节点，构成一个环形链表
    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;
        }

        //辅助指针，帮助构建环形链表
        Boy curBoy = null;

        //使用for循环来创建我们的环形链表
        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
            if(i == 1){
                first = boy;
                curBoy = first;
                curBoy.next = first;  //构成环
            }else{
                curBoy.next = boy;
                curBoy = boy;
                boy.next = first;
            }

        }
    }


    //遍历当前的环形链表
    public void showBoy(){
        //先判断链表是否为空
        if(first == null){
            System.out.println("当前环形链表中没有任何小孩");
            return;
        }

        //因为first不能动，因此我们需要使用一个 辅助指针curBoy 来完成遍历
        Boy curBoy = first;

        while(true){
            System.out.printf("小孩的编号 %d \n",curBoy.no);
            if(curBoy.next == first){ //说明已经遍历完毕
                break;
            }
            curBoy = curBoy.next;  //curBoy后移
        }
        System.out.println("---------------------------");
    }

    //根据用户的输入，计算出小孩出圈的顺序

    /**
     *
     * @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
        if(first == null || startNo <1 || startNo >nums){
            System.out.println("参数输入有误，请重新输入");
            return;
        }

        //创建一个辅助指针，帮助完成小孩出圈
        Boy helper= first;

        //需要创建一个辅助指针（变量）helper，事先应该指向序号为 startNo的小孩节点 的 前一个节点
        while(true){
            if(helper.next.no == startNo){  //说明helper已经指向序号为 startNo的小孩节点 的 前一个节点
                break;
            }
            helper = helper.next;
        }

        first = helper.next;  //让first指向序号为 startNo的小孩节点

        //当小孩报数时，让first 和 helper 同时移动 countNum - 1 次，然后让此时first指向的小孩节点出圈
        //这里是一个循环操作，直到圈中只有一个节点
        while(true){
            if(first == helper){   //说明圈中只有一个节点
                break;
            }

            //让first 和 helper 同时移动 countNum - 1 次
            for (int i = 1; i <= countNum - 1 ; i++) {
                first = first.next;
                helper = helper.next;
            }

            //这时first指向的节点，就是要出圈的小孩节点
            System.out.printf("小孩 %d 出圈\n",first.no);
            //这是将first指向的小孩节点出圈
            first = first.next;
            helper.next = first;
        }

        System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号为 %d \n",first.no);


    }


}



//创建一个boy类，表示一个节点
class Boy{
    public int no;  //编号

    public Boy next;  //指向下一个节点，默认null

    public Boy(int no){
        this.no = no;
    }
}

结果截图：