C语言基于循环链表解决约瑟夫环问题的方法示例

本文实例讲述了C语言基于循环链表解决约瑟夫环问题的方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

概述：

约瑟夫环问题，是一个经典的循环链表问题，题意是：已知 n 个人（以编号1，2，3，…，n分别表示）围坐在一张圆桌周围，从编号为 k 的人开始顺时针报数，数到 m 的那个人出列；他的下一个人又从 1 还是顺时针开始报数，数到 m 的那个人又出列；依次重复下去，要求找到最后出列的那个人。

例如有 5 个人，要求从编号为 3 的人开始，数到 2 的那个人出列：

出列顺序依次为：

编号为 3 的人开始数 1，然后 4 数 2，所以 4 先出列；
4 出列后，从 5 开始数 1，1 数 2，所以 1 出列；
1 出列后，从 2 开始数 1，3 数 2，所以 3 出列；
3 出列后，从 5 开始数 1，2 数 2，所以 2 出列；
最后只剩下 5 自己，所以 5 出列。

代码实现:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct node{
  int number;
  struct node * next;
}person;
person * initLink(int n){
  person * head=(person*)malloc(sizeof(person));
  head->number=1;
  head->next=NULL;
  person * cyclic=head;
  for (int i=2; i<=n; i++) {
    person * body=(person*)malloc(sizeof(person));
    body->number=i;
    body->next=NULL; 
    cyclic->next=body;
    cyclic=cyclic->next;
  }
  cyclic->next=head;//首尾相连
  return head;
}
void findAndKillK(person * head,int k,int m){
  person * tail=head;
  //找到链表第一个结点的上一个结点，为删除操作做准备
  while (tail->next!=head) {
    tail=tail->next;
  }
  person * p=head;
  //找到编号为k的人
  while (p->number!=k) {
    tail=p;
    p=p->next;
  }
  //从编号为k的人开始，只有符合p->next==p时，说明链表中除了p结点，所有编号都出列了，
  while (p->next!=p) {
    //找到从p报数1开始，报m的人，并且还要知道数m-1de人的位置tail，方便做删除操作。
    for (int i=1; i<m; i++) {
      tail=p;
      p=p->next;
    }
    tail->next=p->next;//从链表上将p结点摘下来
    printf("出列人的编号为:%d\n",p->number);
    free(p);
    p=tail->next;//继续使用p指针指向出列编号的下一个编号，游戏继续
  }
  printf("出列人的编号为:%d\n",p->number);
  free(p);
}
int main() {
  printf("输入圆桌上的人数n:");
  int n;
  scanf("%d",&n);
  person * head=initLink(n);
  printf("从第k人开始报数(k>1且k<%d)：",n);
  int k;
  scanf("%d",&k);
  printf("数到m的人出列：");
  int m;
  scanf("%d",&m);
  findAndKillK(head, k, m);
  return 0;
}

输出:

输入圆桌上的人数n:5
从第k人开始报数(k>1且k<5)：3
数到m的人出列：2
出列人的编号为:4
出列人的编号为:1
出列人的编号为:3
出列人的编号为:2
出列人的编号为:5

希望本文所述对大家C语言程序设计有所帮助。