(2011.11.20)02_循环链表举例_约瑟夫(Joseph)环问题.cpp

        这次感觉写得挺一般的，逻辑有点乱，功能与功能之间有点混杂，没有将它们一个个小的功能再细分出来。有待改进。大概用了四个小时，编写调试速度也是，有待提高，加油！

源代码：

// 02_循环链表举例_约瑟夫(Joseph)环问题.cpp/** * 问题描述及要求： * 01.假设有n个人坐在圆桌周围，从第s个人开始报数，报到m的人出列； * 02.然后再从下一个人开始报数，报到m的人又出列...直到所有的人都出列为止。 * 03.要求按出列的先后顺序输出每个人的编号。 **//** * 问题分析： * 1.该题目适合使用循环链表实现，这是因为圆桌的顺序数数就相当于一个不断循环的过程。 * 2.题目假设有n个人坐在圆桌周围，那么这里就使用链表来实现，想多少个人都可以，逐个插入。 * 3.根据题目要求，需要用到的数据成员有人的姓名，还有他在圆桌的位置编号（这个可以不要）。 *   这里可以确定需要在类中需要写出的成员函数有： *   01)构造和析构函数：链表的初始化是一定需要的。 *   02)插入函数：将一个个人的数据插入。 *   03)删除函数，当人需要出列的时候，相当于删除该人的数据。 *   04)输出到屏幕显示的函数：当人出列前，需要先打印出该人的数据（题目要求）。 *   05)查找函数：判断人出列时，需知该人是否在列中。 **/#include <iostream>// 输入输出需用#include <string>// 用户姓名存储方式#include <cstdlib>// system("pause")using std::cin;// using声明using std::cout;using std::endl;using std::string;// -------------------------------  类的结点(linknote)声明及定义 -----------------------------------class circulatelink;// 类声明，提前使用class linknote{private:friend class circulatelink;// 使链表成为友元类linknote * next;// 指向下一结点stringpeople;// 桌子上的人名int num;// 人名相应的序号public:linknote(linknote * n = NULL): next(n){}linknote(string p, int number, linknote * n = NULL): next(n), people(p), num(number){}};// -------------------------------  类(circulatelink)声明 -----------------------------------class circulatelink{private:// 用于知道链表中的数据数量enum size{defaultmaxsize = 15};// 默认最大值 int maxsize;// 实际最大值int leftsize;// 距离第一个数据的数量 // 用于链表的定位指针linknote * tail;// 尾指针linknote * fence;// 阑栅linknote * head;// 头指针public:// 构造析构函数circulatelink(int m = defaultmaxsize):              maxsize(m), leftsize(0), head(NULL), fence(NULL), tail(NULL){}~circulatelink()  {  for (fence = head; leftsize != 0; --leftsize)  {  fence = head;  head = head -> next;  delete fence;  }  leftsize = 0;  maxsize = 0;  fence = NULL;  tail = NULL;  head = NULL;  } // 功能函数int getmaxsize()    {return maxsize;}int getleftsize(){return leftsize;}void append(string p);// 插入函数void deldata(const int & startnumber, const int & runnumber);// 删除函数void print(const int & startnumber, const int & runnumber);// 显示函数bool search(const int & number);// 查找函数};// -------------------------------  类(circulatelink)定义 -----------------------------------/** * 函数名称：append * 函数参数：一个string型的变量p. * 函数功能：接受一个string型形参p插入到循环链表尾中，并使插入的姓名对应的号码为当前的链表大小加1。 *           该函数执行完成后，尾指针指向头指针，fence指针不变，maxsize不变，leftsize加1. **/void circulatelink::append(string p) // 插入函数{if (head ==NULL && tail == NULL){head = new linknote(p, leftsize + 1, NULL);tail = head;tail -> next = head;}else{    tail -> next = new linknote(p, leftsize + 1, head); tail = tail -> next;}++leftsize;return;}/** * 函数名称：search * 函数参数：一个常量int型变量number * 函数功能：在链表中查找是存在number元素，如果有，则返回真，没，则返回假 *           子函数结束后，fence指向头指针或number元素的上一指针。 **/bool circulatelink::search(const int & number)// 查找函数{if (maxsize == 0)return false;int i;for (leftsize = 0, fence = tail, i = 0; i != maxsize; fence = fence -> next, ++i){leftsize++;if (fence -> next -> num == number)return true;}return false;}/** * 函数名称：deldata * 函数参数：1.startnumber 整型常量，用于接受开始计算的用户名号码的编号。 *           2.runnumber 整型常量，用于接受题目要求中所说的报到数目。 * 函数功能：按照startnumber和runnumber计算出程序所要删除的元素的位置及将其删除。 **/void circulatelink::deldata(const int & startnumber, const int & runnumber)// 删除函数{// 该函数结合search函数使用，这里不进行调用，因为在主函数中已调用/* 该步已在print函数中执行for (int i = 0; i != runnumber; ++i){fence = fence -> next;// 根据要求将fence移位leftsize++;}*/linknote * temp = fence -> next;if (temp == head){head = fence -> next;tail -> next = head;leftsize = 0;}if (temp == tail){leftsize = maxsize - 1;tail = fence;}fence -> next = fence -> next -> next;delete temp;--maxsize;if (maxsize == 0)head = fence = tail = NULL;return;}/** * 函数名称：print * 函数参数：1.startnumber 整型常量，用于接受开始计算的用户名号码的编号。 *           2.runnumber 整型常量，用于接受题目要求中所说的报到数目。 * 函数功能：按照startnumber和runnumber计算出程序所要显示的函数并完成出列前的显示功能。 **/void circulatelink::print(const int & startnumber, const int & runnumber)// 删除函数{// 该函数结合search函数使用，这里不进行调用，因为在主函数中已调用for (int i = 0; i != runnumber; ++i){fence = fence -> next;// 根据要求将fence移位leftsize++;}cout << "-> 本次需要离开圆桌的是：" << fence -> next -> people << endl;return;}//------------------------------------------------------------------------------------------------------// ------------------------------------------ 整个程序流程(main)开始 -------------------------------int main(){// 程序开始 －－ 对用户说明cout << " ------------------- 欢迎一起进行约瑟夫(Joseph)环问题的探讨 ------------------- \n";cout << "-> 题目说明：\n" << "    假设有n个人坐在圆桌周围，从第s个人开始报数，报到m的人出列，" << "然后再从下一个人开始报数，报到m的人又出列...直到所有的人都出列为止。\n";cout << "-> 实验开始：\n" << "1. 开始安排座位\n" << "2. 开始报到\n"  << "3. 退出\n";cout << "-> 选择：";int choice();int select(choice());// 子功能的实现circulatelink seat;// 先声明变量及需要用到的函数void plansit(circulatelink & seat);// 实现功能2插入元素到链表void outsit(circulatelink & seat);// 实现功能3按顺序出链表start:switch(select){case 3:break;case 1: plansit(seat);case 2: {if (select == 2){cout << " ->请先选择1号功能，现在默认跳到1号功能。\n";select = 1;goto start;// 这里为了设计方便，简单地使用了if-goto语句}elseoutsit(seat);}}cout << "问题探讨成功，";system("pause");return 0;}// --------------------------- 主函数中的功能子函数 --------------------------------------------/** * 函数名称：choice * 函数参数：无 * 函数返回类型：int * 函数说明：本函数主要用于主菜单的功能选择， *           在该函数内，会要求用户输入一个范围1~3的正确的int型数值 * 最后返回该int型的数据。 **/int choice (){int ch;cin >> ch;while(!cin || ch > 3 || ch < 1){cin.sync();cin.clear();cout << "\n -> INPUT ERROR, ENTER AGAIN:";cin >> ch;cout << endl;}cout << endl;return ch;}/** * 函数名称：plansit * 函数参数：引用circulate类型的参数一个 * 函数返回类型：void * 函数说明：本函数功能为将15个数据插入到circulate链表中。 **/void plansit(circulatelink & seat){seat.append("people 01");seat.append("people 02");seat.append("people 03");seat.append("people 04");seat.append("people 05");seat.append("people 06");seat.append("people 07");seat.append("people 08");seat.append("people 09");seat.append("people 10");seat.append("people 11");seat.append("people 12");seat.append("people 13");seat.append("people 14");seat.append("people 15");cout << "-> 已成功为15位people安排座位，现在继续实现2号功能...\n\n";return;}/** * 函数名称：outsit * 函数参数：引用circulate类型的参数一个 * 函数返回类型：void * 函数说明：本函数功能为将链表中数据按题目要求方法依次出列。 **/void outsit(circulatelink & seat){for (int i = 1; seat.getmaxsize() != 0; ++i){// 01输入出列人号码int outsitnumber;bool errorsign(false);cout << "\n-> 请输入你希望第"<< i << "位开始报数的人的号码：";do{cin >> outsitnumber;// 001确定出列人输入正确if( !cin){cin.sync();cout << "\n -> INPUT ERROR, ENTER AGAIN:";cin.clear();errorsign = true;}// 002确定出列人位于链表中else if (seat.search(outsitnumber) == false){cout << "-> 该表中的" << outsitnumber << "已出列，请重新输入需要开始报数的人的号码：";errorsign = true;}elseerrorsign = false;}while(errorsign);// 02确定输入报数号码int runnumber;cout << "-> 请输入报数号码：";cin >> runnumber;while(!cin){cin.sync();cin.clear();cin >> runnumber;}// 03开始出列seat.print(outsitnumber, runnumber);seat.deldata(outsitnumber, runnumber);cout << endl;}return;}

调试运行过程：

 ------------------- 欢迎一起进行约瑟夫(Joseph)环问题的探讨 --------------------> 题目说明：    假设有n个人坐在圆桌周围，从第s个人开始报数，报到m的人出列，然后再从下一个人开始报数，报到m的人又出列...直到所有的人都出列为止。-> 实验开始：1. 开始安排座位2. 开始报到3. 退出-> 选择：5 -> INPUT ERROR, ENTER AGAIN:2 ->请先选择1号功能，现在默认跳到1号功能。-> 已成功为15位people安排座位，现在继续实现2号功能...-> 请输入你希望第1位开始报数的人的号码：15-> 请输入报数号码：1-> 本次需要离开圆桌的是：people 01-> 请输入你希望第2位开始报数的人的号码：1-> 该表中的1已出列，请重新输入需要开始报数的人的号码：0-> 该表中的0已出列，请重新输入需要开始报数的人的号码：2-> 请输入报数号码：5-> 本次需要离开圆桌的是：people 07-> 请输入你希望第3位开始报数的人的号码：2-> 请输入报数号码：0-> 本次需要离开圆桌的是：people 02-> 请输入你希望第4位开始报数的人的号码：3-> 请输入报数号码：0-> 本次需要离开圆桌的是：people 03-> 请输入你希望第5位开始报数的人的号码：4-> 请输入报数号码：5-> 本次需要离开圆桌的是：people 10-> 请输入你希望第6位开始报数的人的号码：5-> 请输入报数号码：0-> 本次需要离开圆桌的是：people 05-> 请输入你希望第7位开始报数的人的号码：6-> 请输入报数号码：934-> 本次需要离开圆桌的是：people 15-> 请输入你希望第8位开始报数的人的号码：4-> 请输入报数号码：0-> 本次需要离开圆桌的是：people 04-> 请输入你希望第9位开始报数的人的号码：6-> 请输入报数号码：0-> 本次需要离开圆桌的是：people 06-> 请输入你希望第10位开始报数的人的号码：8-> 请输入报数号码：0-> 本次需要离开圆桌的是：people 08-> 请输入你希望第11位开始报数的人的号码：9-> 请输入报数号码：7-> 本次需要离开圆桌的是：people 12-> 请输入你希望第12位开始报数的人的号码：9-> 请输入报数号码：8-> 本次需要离开圆桌的是：people 09-> 请输入你希望第13位开始报数的人的号码：11-> 请输入报数号码：2-> 本次需要离开圆桌的是：people 14-> 请输入你希望第14位开始报数的人的号码：11-> 请输入报数号码：2-> 本次需要离开圆桌的是：people 11-> 请输入你希望第15位开始报数的人的号码：7-> 该表中的7已出列，请重新输入需要开始报数的人的号码：6-> 该表中的6已出列，请重新输入需要开始报数的人的号码：13-> 请输入报数号码：9-> 本次需要离开圆桌的是：people 13问题探讨成功，请按任意键继续. . .