约瑟夫环的简单实现(C++链表)

 

约瑟夫环(Joseph Circle)

　　编号为1,2,...,n的n个人按顺时针方向围坐一圈，每人持有一个密码（正整数）。现在给定一个随机数m>0，从编号为1的人开始，按顺时针方向1开始顺序报数，报到m时暂停。报m的人出圈，同时留下他的密码作为新的m值，从他在顺时针方向上的下一个人开始，重新从1开始报数，如此下去，直至所有的人全部出列为止。

　　

对应的密码为顺序为：4 8 9 15 22 1 3

 

#include <iostream>
using namespace std;

typedef struct Node
{
    int e;
    struct Node* next;
}Node, *Linklist;
//Linklist 一个节点的指针
void initlist(Linklist &head)
{
    int n;
    Linklist head_ptr,tail_ptr,temp;
    head = (Linklist)malloc(sizeof(Node));
    head->next = nullptr;
    head_ptr = head;
    tail_ptr = head;
    cout << "输入需要节点个数:";
    cin >> n;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        temp= (Linklist)malloc(sizeof(Node));    
        temp->next = nullptr;
        tail_ptr->next= temp ;
        cout << "第" << i + 1 << "个节点:";
        cin >> temp->e;
        tail_ptr=tail_ptr->next  ;
    }

}

void show(Linklist list)
{
    Linklist p = list;
    p = p->next;
    while (p != nullptr)
    {
        cout << p->e << endl;
        p = p->next;
    }
}

void remove(Linklist list)
{    
    int n;
    printf("输入需要删除的节点:");
    cin >> n;
    Linklist p=list;
    while (p->next->e != n)
    {
        p = p->next;
    }
    Linklist t = p->next;
    p->next = p->next->next;
    free(t);
    printf("删除结果:\n");
    show(list);

}

void insert(Linklist& list) {
    int n,i=0;
    Linklist t = (Linklist)malloc(sizeof(Node));
    Linklist p = list;
    printf("输入插入的节点元素:");
    cin >> t->e ;
    printf("输入插入的位置:");
    cin >> n;
    p = p->next;
    while (1)
    {    
        if (i == n - 1)
        {
            break;
        }
        p = p->next;
        i++;
    }
    t->next = p->next;
    p->next = t;
    printf("插入结果:\n");
    show(list);    

}

void JosehpInit(Linklist list) //用来构建一个循环链表,假设每个节点的e就是该节点的密码，头节点也存放一个密码
{    
    Linklist p;        //list就是该链表的头节点的地址
    list->e = 3;  //假设头节点作为一号节点,约瑟夫环开始的第1个节点,并将它的密码设置成3，循环列表的输入从第二号节点开始,一号是头节点，写在程序中
    p = list;        
    while (p->next != nullptr) { p = p->next; }
    p->next = list;//list为头节点，将头节点和尾结点连起来

}

void JosehpImpl(Linklist list)  
{    
    Linklist p = list,t=nullptr;
    int m=4;   //假设初始的密码是5,这里要定义成4（密码-1）
    while (p->next!=p)
    {
        p = p->next;
        m--;
        if (m == 1)//此时p指针的下一个人就是将要出去的人
        {
            t = p->next;    //一定要注意先后顺序！！！在这卡了半天看不出毛病

            m = p->next->e;  //先将key替换为将要出去的人的密码
            cout << p->next->e << endl;
            p->next = p->next->next;
            free(t);
        }
        
    }
    cout << p->e;
}

int main()
{
    Linklist list;
    initlist(list);
    JosehpInit(list);
    JosehpImpl(list);
    return 0;
}