• Josephus问题的java实现


    import java.util.ArrayList;
    import java.util.ListIterator;
    import java.util.Scanner;
    
    public class Josephus {
    
        public static void main(String[] args) {
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            int m, n;
            m = sc.nextInt();
            n = sc.nextInt();
            pass(m, n);    //  注意这里的m为传递次数,要与报数次数区分开.即:传递次数 = 报数次数-1.
        }
        
        public static void pass(int m, int n)
        {
            int i, j, mPrime, numLeft;
            ArrayList<Integer> L = new ArrayList<Integer>();
            //  为队列中的成员编号:从1~n
            for (i=1; i<=n; i++)
                L.add(i);
            //  初始化各个元素
            ListIterator<Integer> iter = L.listIterator();
            Integer item=0;
            numLeft = n;
            mPrime = m % n;
            //  进行n此循环,每次删除一个成员
            for (i=0; i<n; i++)
            {
                mPrime = m % numLeft;
                if (mPrime <= numLeft/2)    //   当mPrime小于剩余人数的一般时,进行正移。(向后移next)
                {
                    if (iter.hasNext())
                        item = iter.next();
                    for (j=0; j<mPrime; j++)
                    {
                        if (!iter.hasNext())
                        iter = L.listIterator();
                        item = iter.next();
                    }
                }
                else
                {
                    for (j=0; j<numLeft-mPrime; j++)    // 当mPrime大于剩余的一般人数时,进行反移。(向前移previous)  
                    {
                        if (!iter.hasPrevious())
                            iter = L.listIterator(L.size());
                        item = iter.previous();
                    }
                }
                System.out.print("Removed " + item + " ");
                iter.remove();
                if (!iter.hasNext())
                iter = L.listIterator();
                System.out.println();
                for (Integer x:L)            // 利用增强for循环遍历表
                System.out.print(x + " ");
                System.out.println();
                numLeft--;
            }
            System.out.println();
            }
    }

      对于Josephus问题有两个地方是可以进行优化的。 (总人数为N,编号为从0~N-1;经过M次报数去除一个成员,剩余成员个数为numleft, 记M%numleft为mPrime)
      1、被移除的成员与上一个成员之间的距离是M%numleft-1(报数次为M%numleft).当M大于N时,该计算方式将节省大量时间
      2、当mPrime大于numleft的时候可以反向遍历该表来查找要去除的成员。这样可以节省时间。同样这也就要求了该表必须是一个双向表才行。(即含有Previous方法)
     该算法实现原理即为:

     第一轮,必定为编号M%N-1的成员被去除,第二轮为在第一轮的基础上即从编号为M%N的成员开始正移mPrime-1个单位(或者反移numleft-mPrime-1个单位)。若将M%N即为编号0,开始重新编号,那么第二轮被删除的成员编号便是M%(numleft)-1,由此可得该轮要被删除的成员与上一轮去除成员之间的距离为M%numleft,这里可利用迭代器来实现。

    这里我们便可以得到成员编号与该轮成员数目的关系是:(n表示该轮所剩余的成员数目,Index(n)表示该轮成员的编号(从0开始))
    Index(n) = (Index(n - 1) + m) % n。
    该算法的详细解析与其他方式的实现可参见文章:

    Josephus问题的不同实现方法与总结

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/cherryljr/p/6445308.html
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