约瑟夫斯问题实验报告
学号 150820127 姓名 王碧辉
一、问题描述 1、实验题目
约瑟夫斯(Josephus)问题的一种描述是: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m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他在顺时针方向下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有的人全部出列为止。试设计一个程序,按出列顺序印出各人编号。 2、基本要求
利用单向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。 3、测试数据
m的初值为20;n=7,7个人的密码依次为:3,1,7,2,4,8,4。m初值为6(正确的出列顺序应为6,1,4,7,2,3,5)。
4、简述每一部分的对象、目的和要求: (1)主函数部分: 对象:链表; 目的:创建新链表; 要求:将该链表初始化 。 (2)被调函数部分: 对象:结构体;
目的:创建循环链表并且模拟约瑟夫斯问题;
要求:让链表首尾相接,并且释放原来单链表的头结点空间。
通过该函数的调用,依次输出各结点的编号,并且符合规则。 二、需求分析
1.程序所能达到的基本可能:
该程序用循环链表来模拟n个人顺时针围坐一圈,用链表中的每一个结点代表一个人,结点结构体中设置两个变量,分别存放其编号以及密码。在输入初始密码后,对该链表进行遍历,直到遍历到第m个结点,释放其空间,使其出列。然后用被释放空间结点的密码值作为新的密码值,重复上述过程,直至所有结点被释放空间出列,链表成为空链表。 2.输入输出形式及输入值范围:
程序运行后显示提示信息:\input a data:\,提示用户输入密码信息,在输入达预定次数后自动跳出该循环,同时循环链表创建成功,在主函数中有相应的输出给予检验。然后程序显示提示信息:\,提示用户输入初始密码,程序执行结束后会输出相应的出列结点的顺序,亦即其编号。用户输入完毕后,程序自动输出运行结果。输入值须为正整数。 3.测试数据要求:无。 三、程序设计 1、结构体定义 Struct node { };
基本操作:node *CreateNode(void)//创建单向循环链表 void CoutNum(node *p)//每次输出符合要求的节点编号 2、程序保护模块
int data;//节点密码 int num;//节点编号
node *next;//指向下一结点的指针
主函数模块: 结构体循环链表模块: 调用关系: 主函数 3、算法流程图
图1.创建循环链表