约瑟夫环问题
最近为了教学妹C语言,重新写了一下约瑟夫环问题。
结合代码讲解一下设计思路。
题目描述:
约瑟夫环(约瑟夫问题)是一个数学的应用问题:已知 num 个人(以编号1,2,3…num分别表示)围坐在一张圆桌周围。从编号为 1 的人开始报数,数到 k 的那个人出圈;他的下一个人又从 1 开始报数,数到 k 的那个人又出圈;依此规律重复下去,直到剩余最后一个胜利者。
代码设计思路:写一个传入两个参数的函数,num表示参与游戏的总人数,k表示数到k的幸运儿惨遭淘汰。
核心的循环代码为:
for (i = 0; counter < num - 1; i++) {
if (i == num) {
i = 0;
}
if (a[i] == 1) { // 报数轮到第i人且未被淘汰
j++; // 有效人数加一
if (j == k) { // 数到第k个活人时
a[i] = 0; // 淘汰i号人
counter++; // 淘汰人数+1
j = 0; // 有效人数归零
printf("杀死%d\t",i);
}
}
}
这个循环的功能是不断地进行报数,知道出现死者数量达到num-1时跳出循环。此时最后一个生还者即为胜利者。
初始时a[i]均为1,当被淘汰时就将该人状态置为0。此时将不参与报数。
j用来记录现在报的数字,每有一个人报数就进行j++。当j与k相等时进行淘汰。
#include<stdlib.h>
int main() {
int JosephRing(int a, int b); // 函数声明
printf("%d", JosephRing(6, 4));
return 0;
}
int JosephRing(int num, int k) {
int a[100];
int i, j = 0, ans=-1,counter=0;
for (i = 0; i < num; i++) {
a[i] = 1;
}
for (i = 0; counter < num - 1; i++) {
if (i == num) {
i = 0;
}
if (a[i] == 1) { // 第 i人活着
j++; // 有效人数加一
if (j == k) { // 数到第k个活人时
a[i] = 0; // 杀死i号人
counter++; // 死人数+1
j = 0; // 有效人数归零
printf("杀死%d\t",i);
}
}
}
for (i = 0; i < num; i++) {
if (a[i] == 1) {
ans = i;
}
}
return ans;
}
以上为完整代码,复制即可运行。
这种做法不一定是最高效的,但我认为是非常符合正常的思维逻辑。有不少变量,编写代码时要明确每个变量的功能。作为C语言初学者入门题比较适合。
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