约瑟夫环——孩子们的游戏(圆圈中最后剩下的数)
来源:互联网 发布:能飞英语口语软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 14:55
每年六一儿童节,牛客都会准备一些小礼物去看望孤儿院的小朋友,今年亦是如此。HF作为牛客的资深元老,自然也准备了一些小游戏。其中,有个游戏是这样的:首先,让小朋友们围成一个大圈。然后,他随机指定一个数m,让编号为0的小朋友开始报数。每次喊到m-1的那个小朋友要出列唱首歌,然后可以在礼品箱中任意的挑选礼物,并且不再回到圈中,从他的下一个小朋友开始,继续0...m-1报数....这样下去....直到剩下最后一个小朋友,可以不用表演,并且拿到牛客名贵的“名侦探柯南”典藏版(名额有限哦!!^_^)。请你试着想下,哪个小朋友会得到这份礼品呢?(注:小朋友的编号是从0到n-1)
解析:
如果只求最后一个报数胜利者的话,我们可以用数学归纳法解决该问题,为了讨 论方便,先把问题稍微改变一下,并不影响原意:
问题描述:n个人(编号0~(n-1)),从0开始报数,报到(m-1)的退出,剩下的人 继续从0开始报数。求胜利者的编号。
我们知道第一个人(编号一定是m%n-1) 出列之后,剩下的n-1个人组成了一个新的约瑟夫环(以编号为k=m%n的人开始):
k k+1 k+2 ... n-2, n-1, 0, 1, 2, ... k-2并且从k开始报0。
现在我们把他们的编号做一下转换:
k --> 0
k+1 --> 1
k+2 --> 2
...
...
k-2 --> n-2
k-1 --> n-1
变换后就完完全全成为了(n-1)个人报数的子问题,假如我们知道这个子问题的解: 例如x是最终的胜利者,那么根据上面这个表把这个x变回去不刚好就是n个人情 况的解吗?!!变回去的公式很简单,相信大家都可以推出来:x'=(x+k)%n。
令f[i]表示i个人玩游戏报m退出最后胜利者的编号,最后的结果自然是f[n]。
递推公式
f[1]=0;
f[i]=(f[i-1]+m)%i; (i>1)
有了这个公式,我们要做的就是从1-n顺序算出f[i]的数值,最后结果是f[n]。 因为实际生活中编号总是从1开始,我们输出f[n]+1。
参考代码1
class Solution {public: int LastRemaining_Solution(unsigned int n, unsigned int m) { if(n==0) return -1; if(n==1) return 0; else return (LastRemaining_Solution(n-1,m)+m)%n; }};
参考代码2:
# -*- coding:utf-8 -*-class Solution: def LastRemaining_Solution(self, n, m): # write code here if n<= 0 or m<=0: return -1 boys= range(n+1) tmp = 0 for x in range(1,n): t=(m+tmp)%(n-x+1) if t == 0: boys.pop() tmp = 0 else: boys.pop(t) tmp = t-1 return boys[1] -1
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