约瑟夫环问题-实验报告完整版

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1实验报告实验课名称:数据结构实验一实验名称:约瑟夫环问题班级000学号000姓名神刀公子时间1.问题描述约瑟夫环问题(1)问题描述设有编号为1,2,…,n的n(n>0)个人围成一个圈,每个人持有一个密码m。从第一个人开始报数,报到m时停止报数,报m的人出圈,再从他的下一个人起重新报数,报到m时停止报数,报m的出圈,……,如此下去,直到所有人全部出圈为止。当任意给定n和m后,设计算法求n个人出圈的次序。(2)基本要求建立模型,确定存储结构。对任意n个人,密码为m,实现约瑟夫环问题。出圈的顺序可以依次输出,也可以用一个数组存储。(3)思考:采用顺序存储结构如何实现约瑟夫环问题?如果每个人持有的密码不同,应如何实现约瑟夫环问题?2.数据结构设计由于约瑟夫环问题本身具有循环性质,考虑采用循环链表,为了统一对表中任意结点的操作,循环链表不带头结点。将循环链表的结点定义为如下结构类型:structNode{intdata;//数据域Node*next;//next指针指向下一个结点};3.算法设计问题要求建立模型,确定存储结构,之后对任意n个人,密码为m,实现约瑟夫环问题,出圈的顺序可以依次输出,也可以用一个数组存储。2设计流程图如图1.1所示。图1.1设计流程图(1)创建循环链表由于内容的要求以及问题的方便,用循环链表作为本次实验的抽象数据类型。申请一个结点作为第一个结点,之后调用creat_list函数将后续结点一次插入链接,构造为循环链表。NODE*link(intnumber){NODE*head=NULL,*p=NULL,*q=NULL;inti=1;head=(structnode*)malloc(sizeof(structnode));head-value=i;p=head;for(i=2;i=number;i++)开始输出提示语输出结果输入所需参数创建链表,计算,得出结果结束3{q=(structnode*)malloc(sizeof(structnode));if(q==0)return0;p-next=q;p=q;p-value=i;}p-next=head;returnhead;}(2)约瑟夫环报数的算法在运行为循环方式,报数者除非本身已经出去,否则继续顺序报数,其报数循环的代码为voidJoseph(NODE*p,intnumber,intn){inti,j;NODE*q=NULL;for(i=1;i=number;i++){for(j=1;jn-1;j++){p=p-next;}q=p-next;p-next=q-next;p=p-next;printf(第%3d个出圈的人是:%3d\n,i,q-value);free(q);}scanf(\n);p-next=NULL;}(3)主程序执行主程序运行,调用函数,程序接受数据后,输出出圈列数。printf(请输入总人数n和密码m:\n);scanf(%d,&number);scanf(%d,&n);NODE*head=NULL;head=link(number);Joseph(head,number,n);system(PAUSE);return0;44.界面设计程序无需复杂的界面设计,包含输入提示功能和输出提示功能。5.运行测试与分析(1)输出提示,如图1.2所示。(2)根据提示,输入圈内人数n和每个人持有的密码m如图1.3所示。(3)输出结果如图1.4所示分析6.实验收获及思考5通过该实验,我进一步增强了对于链表的理解,也对链表的操作和实现更为熟悉,熟练掌握了如何实现置空表、求表的长度、取结点、定位运算、插入运算、删除运算、建立不带头结点的单链表(头插入法建表)、建立带头结点的单链表(尾插入法建表),输出带头结点的单链表等操作。同时,锻炼了实际操作时的动手能力。教师评分:教师签字:

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