约瑟夫环问题 （c / c++）

                                             

            约瑟夫环问题是一道经典的数据结构的题目，问题描述为：编号为1,2,......,n的n个人按顺时针方向围坐在一张圆桌周围，每个人持有一个密码（正整数）。一开始任选一个正整数作为报数的上限值m，从第一个人开始按顺时针方向自1开始报数，报到m时停止报数，报到m的那个人出列，将他的密码作为新的m值，从他顺时针方向的下一个人开始重新从1报数，数到m的那个人又出列，如此下去，直至圆桌周围的人全部出列为止。

           我选择用双向链表来存储每个人的信息，每个结点存储的内容有：name[20]，password，flag（顺逆时针的标志）以及prior和next指针。

typedef struct person

{

     char name[20];

     int password;

     int flag;

     struct person *prior, *next;

}Node;

           在初始化整个链表时，每个人的password和flag是通过随机数随机获取的，flag=0表示按顺时针旋转报数，flag=1表示按逆时针旋转报数。初始化完毕，开始报数，第一个报数的人由用户输入获得，遍历整个链表，找到与输入的名字相同的那个结点，将其password，flag记录下来，再定义两个指针，一个指向刚刚找到结点的下一个（或前一个）结点，一个在以后的遍历中，将指向被删掉的结点。要注意的是双向链表的删除有两个语句。

定义：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#define N 10typedef struct person{char name[20];int password;int flag;struct person *prior;struct person *next;}Node;

初始化：

Node *create_link(int n){int i=1;Node *head;Node *s,*p;srand((int)time(NULL));head = (Node *)malloc(sizeof(Node));printf("请输入姓名：");getchar();scanf("%[^\n]",head->name);head->password = rand()%N+1;head->flag = rand()%2;p = head;while(i < n){s = (Node *)malloc(sizeof(Node));printf("请输入姓名：");getchar();scanf("%[^\n]",s->name);s->password = rand()%N+1;s->flag = rand()%2;p->next = s;s->prior = p;p = s;i++;}p->next = head;head->prior = p;       output(head);return head;}

run：

void run(Node *head,Node *q,int n){int i=0;int password = q->password;int flag = q->flag;Node *s,*r;s = r = q;while(i<(n-1)){s = r;if(flag == 0){r = s->next;while(password > 0){s = s->next;password--;}}else{r = s->prior;while(password > 0){s = s->prior;password--;}}flag = s->flag;password = s->password;printf("此次出局的是：%s\n",s->name);s->prior->next = s->next;s->next->prior = s->prior;free(s);i++;}printf("最后留下的是%s\n",r->name);}

输出函数：

void output(Node *head){Node *p = head;printf("flag=0表示顺时针，flag=1表示逆时针\n");while(p->next != head){puts(p->name);printf("password:%d\n",p->password);printf("flag:%d\n\n",p->flag);p = p->next;}puts(p->name);printf("password:%d\nflag:%d\n\n",p->password,p->flag);}

main函数：

int main(int argc, char *argv[]){int n,i=0,flag=1;char name[20];Node *head,*p;printf("请输入总人数：");scanf("%d",&n);head = create_link(n);printf("请输入第一位开始者的姓名\n");getchar();scanf("%[^\n]",name);p = head;do{while(i<n){if(strcmp(p->name,name)==0){  flag = 0;break;}else{p = p->next;i++;}}if ( i == n){printf("未找到该人，请重新输入：");getchar();scanf("%[^\n]",name);p = head;i = 0;}}while(flag == 1);run(head,p,n);return EXIT_SUCCESS;}

运行结果：

在这里，特别告诉大家一个要注意的地方，我在接收name的时候，没有用gets（），（ps：因为它总是提示：警告： 不建议使用‘gets’(声明于 /usr/include/stdio.h:638) [-Wdeprecated-declarations]），这是因为gets是不会去检查字符串的长度的，那么如果输入的字符串过长，则会造成溢出现象，所以这里我换用了scanf（“%[^\n]”,name）;这样就会避免溢出所带来的可怕后果。关于这个“scanf扫描集”，建议大家阅读这篇博客，写的很清楚.博客地址

下面是用c++实现的约瑟夫环，代码思想基本一样，只是用了类，本人菜鸟一只，大家就凑合着看吧。

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <time.h>#include <string.h>#define N 10typedef struct person{char name[20];int password;int flag;struct person *prior;struct person *next;}node;class people{private:int   n;node *head;node *p;public:void create_link();void run();void output();void find_p();void getvalue();};void people::create_link(){int i=1;node *s,*r;srand((int)time(NULL));head = new node();printf("请输入姓名：");getchar();scanf("%[^\n]",head->name);head->password = rand()%N+1;head->flag = rand()%2;r = head;while(i < n){s = new node();printf("请输入姓名：");getchar();scanf("%[^\n]",s->name);s->password = rand()%N+1;s->flag = rand()%2;r->next = s;s->prior = r;r = s;i++;}r->next = head;head->prior = r;       }void people::output(){node *p = head;printf("flag=0表示顺时针，flag=1表示逆时针\n");while(p->next != head){puts(p->name);printf("password:%d\n",p->password);printf("flag:%d\n\n",p->flag);p = p->next;}puts(p->name);}void people::run(){int i=0;int password = p->password;int flag = p->flag;node *s;while(i<(n-1)){s = p;if(flag == 0){p = s->next;while(password > 0){s = s->next;password--;}}else{p = s->prior;while(password > 0){s = s->prior;password--;}}flag = s->flag;password = s->password;printf("此次出局的是：%s\n",s->name);s->prior->next = s->next;s->next->prior = s->prior;i++;}printf("最后留下的是%s\n",p->name);}void  people::find_p(){int i = 0;int flag = 1;char name[20];printf("请输入第一位开始者的姓名\n");getchar();scanf("%[^\n]",name);p = head;do{while(i<n){if(strcmp(p->name,name)==0){  flag = 0;break;}else{p = p->next;i++;}}if ( i == n){printf("未找到该人，请重新输入：");getchar();scanf("%[^\n]",name);p = head;i = 0;}}while(flag == 1);}void people::getvalue(){printf("请输入总人数：");scanf("%d",&n);}int main(int argc, char *argv[]){people s;s.getvalue();s.create_link();s.find_p();s.run();return 0;}