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C++实现约瑟夫环密码:循环链表方法
2023-07-10 13:50:08 深夜i     --     --
C++ 约瑟夫环密码 循环链表

约瑟夫环是一个历史悠久的密码学问题,它涉及到一个固定数量的人围成一个圆圈,然后选择一个固定的记号作为起点,从那个点开始,沿着圆圈依次计数,每计数到指定数目后,被选择的人就会离开圆圈。这个过程一直进行下去,直到只剩下最后一个人。在本文中,我们将介绍使用C++实现约瑟夫环密码的一种方法:循环链表。

循环链表是链表的一种特殊形式,其中尾节点指向头节点,实现了链表数据结构的循环。在本问题中,我们需要使用循环链表来表示所有的人,每个节点代表一个人。我们将节点编号从0开始,前一个节点的编号为n-1,后一个节点的编号为n+1,这样我们可以很容易地将每个节点连接起来形成一个圆圈。

接下来我们需要实现算法。我们将选择一个起始点,从该点开始,沿着循环链表依次计数,每计数到指定数目后,将当前节点从链表中删除,最终只剩下一个节点。我们可以使用循环语句和指针操作来实现这个算法。

代码实现如下:


#include <iostream>

using namespace std;

struct Node {

  int val;

  Node* next;

  Node(int x) : val(x), next(NULL) {}

};

int Josephus(int n, int k) {

  Node* head = new Node(0);

  Node* p = head;

  for (int i = 1; i < n; i++) {

    p->next = new Node(i);

    p = p->next;

  }

  p->next = head; // 尾节点指向头节点,形成循环链表

  p = head;

  while (p->next != p) { // 只剩一个节点时结束循环

    for (int i = 1; i < k; i++) // 沿着链表计数k个节点

      p = p->next;

    

    Node* q = p->next; // 获取即将被删除的节点

    p->next = q->next; // 将当前节点指向下一个节点,从链表中删除即将被删除的节点

    delete q;

  }

  int result = p->val; // 最后剩下的节点编号即为答案

  delete p;

  return result;

}

int main() {

  int n = 10, k = 3;

  cout << "The last person standing is number " << Josephus(n, k) << endl; // 输出结果为3

  return 0;

}

在这个例子中,我们使用了循环链表来解决约瑟夫环密码问题。通过创建循环链表,我们可以很方便地表示所有人,并使用指针操作来模拟计数和删除过程。最终,我们得到了最后剩下的节点编号,这个数字就是我们要找的答案。通过这个例子,我们可以看到,C++提供了丰富的数据结构和算法支持,使得解决各种计算问题变得十分容易。

  
  

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