约瑟夫环

问题描述：

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）。一开始任选一个正整数作为报数上限m，从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数，报到m时停止报数。报m的人出列，将他的密码作为新的m值，从他的顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数，如此下去，直到所有人全部出列为止。设计一个程序求出出列顺序。

基本要求：

利用单项循环链表存储结构模拟此过程，按照出列的顺序印出各人的编号。

测试数据：

m的初始值为20；n=7，7个人的密码依次为：3，1，7，2，4，8，4，首先m值为6（正确的出列顺序为：6，1，4，7，2，3，5）。

代码：

// Child.h

struct Child {
  int id;     // 编号
  int passwd; // 密码
};

// Node.h

#include "Child.h"

struct Node {
  Child* child;
  Node* next;
};

// CircleLinkList.h

#include "Node.h"

class CircleLinkList {
public:
  CircleLinkList();
  void append(Child* child);
  Child* remove(int index);
  bool isEmpty();
  ~CircleLinkList();
private:
  Node* rear; // 尾指针
  int length;
};

// CircleLinkList.cpp

#include "CircleLinkList.h"

CircleLinkList::CircleLinkList() {
  rear = 0;
  length = 0;
}

void CircleLinkList::append(Child *child) {
  Node* n = new Node;
  n->child = child;
  if (!rear) n->next = n;
  else {
    n->next = rear->next;
    rear->next = n;
  }
  rear = n;
  ++length;
}

Child* CircleLinkList::remove(int index) {
  Node* p = rear;
  Node* f = 0;

  for (int i = -1; i < index % length - 1; ++i)
    p = p->next;

  if (p->next == p) {
   f = p;
   rear = 0;
  }
  else {
    f = p->next;
    p->next = p->next->next;
    if (p != rear)
      rear = p;
  }

  Child* child = f->child;
  delete f;
  --length;
  return child;
}

bool CircleLinkList::isEmpty() {
  return rear == 0;
}

CircleLinkList::~CircleLinkList() {}

// main.cpp

#include "CircleLinkList.h"
#include <iostream>

int main() {
  using namespace std;
  CircleLinkList l;
  cout << "Please input the password of each child by order:" << endl;
  int id = 1;
  int passwd;
  while (cin >> passwd) {
    Child* c = new Child();
    c->id = id;
    c->passwd = passwd;
    l.append(c);
    ++id;
  }

  int m = 20;
  while (!l.isEmpty()) {
    Child* c = l.remove(m - 1);
    id = c->id;
    m = c->passwd;
    delete c;
    cout << id;
    if (!l.isEmpty()) cout << ", ";
  }
  cout << endl;
  return 0;
}