Java用单向环形链表来解决约瑟夫环Josepfu问题

简单介绍

如果把单链表的最后一个节点的指针指向链表头部，而不是指向NULL，那么就构成了一个单向循环链表，通俗讲就是让尾节点指向头结点。

单向环形链表应用场景：Josephu(约瑟夫、约瑟夫环)问题：
设编号为1, 2, … n的n个人围坐一圈，约定编号为k (1<=k<=n)的人从1开始报数，数到m的那个人出列，它的下一位又从1开始报数，数到m的那个人又出列，依次类推，直到所有人出列为止，由此产生一个出队编号的序列。

代码实现

节点类

//节点类
class JNode {
    private int id;
    private JNode next;

    public JNode(int id) {
        this.id = id;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public JNode getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(JNode next) {
        this.next = next;
    }
    
}

链表类（包括节点管理和约瑟夫环问题解决）

//链表类
class CircleSingleLinkedList {
    private JNode first = null; //定义第一个节点，未创建时为null

    //添加节点，构建环形链表
    public void add(int num) {
        if (num < 1){
            System.out.println("创建个数不符合规定！");
            return;
        }
        JNode curNode = null; //辅助变量
        for (int i = 1; i <= num; i++) {
            JNode newNode = new JNode(i);
            if (i == 1){ //第一个节点较为特殊
                first = newNode; //真正创建了第一个节点
                first.setNext(first); //形成环状
                curNode = first; //让辅助变量开始作用
            }else { //第二个及其之后节点
                curNode.setNext(newNode); //让当前节点指向新建的节点
                newNode.setNext(first); //让新建的节点指向第一个节点，形成环状
                curNode = newNode; //更新辅助变量
            }
        }
    }

    //遍历链表
    public void list(){
        if (first == null){
            System.out.println("链表为空！");
            return;
        }
        JNode temp = first;
        while (true){
            System.out.printf("取出节点%d\n",temp.getId());
            if (temp.getNext() == first){ //说明已经遍历到最后一个了
                break;
            }
            temp = temp.getNext();
        }
    }

    //根据参数让节点出圈（Josepfu）
    public void josepfu(int startNode,int count,int num){ //startNode为开始的那个节点，count为每次数第几个，num为链表节点个数
        if (first == null || startNode < 1 || count < 1 || startNode > num){
            System.out.println("链表为空或者输入的参数不符合标准！");
            return;
        }
        //让first移动到startNode指定的节点，即移动startNode-1次
        for (int i = 0; i < startNode - 1; i++) {
            first = first.getNext();
        }
        //创建一个辅助变量，让其指向最后一个节点（first前一个）
        JNode helper = first;
        while (helper.getNext() != first){
            helper = helper.getNext();
        }
        //开始按照要求出圈，每次都让helper和first移动count-1次
        while (true){
            if (helper == first){ //圈中只剩下一个节点
                break;
            }
            for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
                first = first.getNext();
                helper = helper.getNext();
            }
            //此时first指向的即为要出圈的节点
            System.out.printf("节点%d出圈\n",first.getId());
            //将出圈的节点从链表中移除
            first = first.getNext();
            helper.setNext(first);
        }
        System.out.printf("节点%d为最后一个节点",first.getId());
    }
}

测试类

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-10-15-22:33
 * @Description:
 */
public class JosepfuTest {
    public static void main(String[] args) {

        CircleSingleLinkedList linkedList = new CircleSingleLinkedList();

        linkedList.add(5);

        linkedList.list();
        System.out.println("===================");

        linkedList.josepfu(1,2,5);
    }
}

到此这篇关于Java用单向环形链表来解决约瑟夫环Josepfu问题的文章就介绍到这了,更多相关Java 单向环形链表 内容请搜索自由互联以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自由互联！