练习-约瑟夫问题
约瑟夫问题是个有名的问题:N个人围成一圈,从第一个开始报数,第M个将被杀掉,最后剩下一个,其余人都将被杀掉。例如N=6,M=5,被杀掉的顺序是:5,4,6,2,3。
分析:
(1)由于对于每个人只有死和活两种状态,因此可以用布尔型数组标记每个人的状态,可用true表示死,false表示活。
(2)开始时每个人都是活的,所以数组初值全部赋为false。
(3)模拟杀人过程,直到所有人都被杀死为止。
为了活到最后,我们只能写个算法来帮我们算了!!
思路:
- 使用循环链表
- 用一个指针,用于指向节点
- 增加一个reset方法,重置指针指向头结点
- 增加一个next方法,让指针往后走一步
- 增加一个remove方法,用于杀死指针指向的节点,删除后指向下一个节点。
public class JosephusProblem {
public static void main(String[] args) {
josephus(3,8);
}
/**
* @param m 数到几淘汰
* @param people 共有几个人
*/
public static void josephus(int m,int people){
CircleLinkedList<Integer> list = new CircleLinkedList<>();
for (int i = 1; i <= people; i++) {
list.add(i);
}
System.out.println(list.toString());
//指向头结点
list.reset();
//循环杀
while(! list.isEmpty()){
for (int i = 1; i < m; i++) {
list.next();
}
System.out.println(list.remove());
}
}
}
package 链式结构.test;
import common.AbstractList;
/**
* @ClassName: CircleLinkedList
* @Description: 循环链表
* @author: wangz48
* @date: 2021-12-29 10:39
*/
public class CircleLinkedList<E> {
/**
* 第一个节点
*/
private Node<E> first;
/**
* 最后一个节点
*/
private Node<E> last;
/**
* 当前节点指针
*/
private Node<E> current;
/**
* 双向循环链表节点类
* @param <E>
*/
private static class Node<E> {
E element;
Node<E> prev;
Node<E> next;
public Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.prev = prev;
this.element = element;
this.next = next;
}
@Override
public String toString() {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
if (prev != null) {
sb.append(prev.element);
} else {
sb.append("null");
}
sb.append("_").append(element).append("_");
if (next != null) {
sb.append(next.element);
} else {
sb.append("null");
}
return sb.toString();
}
}
/*===================================================*/
/**
* 重置节点
*/
public void reset(){
current = first;
}
/**
* 移动指针
*/
public E next(){
if (current == null){
return null;
}
current = current.next;
return current.element;
}
/**
* 删除指向的节点
*/
public E remove(){
if(current == null){return null;}
Node<E> next = current.next;
E element = remove(current);
if (size == 0) {
current = null;
} else {
current = next;
}
return element;
}
private E remove(Node<E> node) {
if (size == 1) {
first = null;
last = null;
} else {
Node<E> prev = node.prev;
Node<E> next = node.next;
prev.next = next;
next.prev = prev;
if (node == first) { // index == 0
first = next;
}
if (node == last) { // index == size - 1
last = prev;
}
}
size--;
return node.element;
}
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index);
// size == 0
// index == 0
if (index == size) { // 往最后面添加元素
Node<E> oldLast = last;
last = new Node<>(oldLast, element, first);
if (oldLast == null) { // 这是链表添加的第一个元素
first = last;
first.next = first;
first.prev = first;
} else {
oldLast.next = last;
first.prev = last;
}
} else {
Node<E> next = node(index);
Node<E> prev = next.prev;
Node<E> node = new Node<>(prev, element, next);
next.prev = node;
prev.next = node;
if (next == first) { // index == 0
first = node;
}
}
size++;
}
/**
* 获取index位置对应的节点对象
* @param index
* @return
*/
private Node<E> node(int index) {
rangeCheck(index);
if (index < (size >> 1)) {
Node<E> node = first;
for (int i = 0; i < index; i++) {
node = node.next;
}
return node;
} else {
Node<E> node = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--) {
node = node.prev;
}
return node;
}
}
/*====================================================*/