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1、约瑟夫问题算法及数据结构课程设计报告 线性表的操作及其应用 一、问题描述 线性表、队列是一种常用的数据结构,有顺序和链式两种存储结构,在实际中应用十分广泛,而链表又分为单链表和循环链表,队列又分为链式队列和循环队列。这些数据结构都可用来解决约瑟夫环问题。约瑟夫环问题是算法设计中的一个经典问题,是顺序编号的一组n个人围坐一圈,从第1个人按一定方向顺序报数,在报到m时该人出列,然后按相同方法继续报数,直到所有人出列。设计算法求约瑟夫环中人员的出列顺序。 二、基本要求 1、选择合适的存储结构,建立线性表; 2、利用顺序存储结构求解约瑟夫环问题; 3、利用单链表和循环链表分别求解约瑟夫环问题; 4、利
2、用队列求解约瑟夫环问题。 三、测试数据 约瑟夫环的测试数据为7,报数为1至3。 四、算法思想 由于用到四种不同的存储结构,它们的算法思想依次是: 1、首先建立一个顺序表模拟整个约瑟夫环,手动输入顺序表长(即参加约瑟夫循环的人数)和循环的次数和表元素。用已经输出总人数和顺序表长作比较,作为外层循环条件。并对每一个输出后的元素重新赋值以为标记。对于每次循环,首先检查顺序表此次是不是我们设立的标记,如果不是则循环次数加1,当达到要求的循环次数时就将循环次数设置为0,输出该元素到屏幕并将总输出元素加1。每次外循环我们都会移到表的下一个位置,作为新的判断条件,每次报到表尾的时候,我们都将重新设置到表尾,
3、作为下次循环的表元素。 2、首先采用链式循环链表建立整个约瑟夫环,手动输入第一次的循环次数和每个人所持下一个循环次数。设立判断指针指向表头,并将该指针是否为空作为外层循环条件。做一个内层循环,将判断指针移动到循环要输出的数,并设立一个前指针指向该指针的前一个位置,输出该元素后,将循环次数重新赋值成该元素。接着判断前指针和判断指针比较,如果相等说明整个表已经输出完毕,否则将删除该位置的元素。 3、用链式队列建立循环约瑟夫环,手动输入人数,第一次的循环次数和每个人所持下一个循环次数。并将每一个元素依次入队列,根据第一次循环次数,建立一个for循环,每一次循环都出队列,如果达到要求的循环次数就输出,否则进队列,这样这个数字就出现在队尾。第一个数输出后,以队列的非空作为循环条件,判断方式如上。 4、用循环队列建立约瑟夫环,将1-7个元素依次进入循环队列,以队列的长度作为与已输出的元素作为判断条件,对每一个输出后的元素重新赋值以为标记。对于每次循环,首先检查该该位置的元素是不是我们设立的标记-1,如果不是则循环次数加1,将队首指针移