约瑟夫序列(Josephus sequence)

2019-07-21 06:30发布

说明:有个人站在了一圈等待被执行。 计数出开始于在一个固定的方向上的圆,并进入周围的圆一些点。 在每个步骤中的一定的人数被跳过并执行下一个人。 绕了一圈消除收入(这是越来越小,因为执行的人将被删除),直到只剩下最后一个人仍然存在,谁被赋予的自由。

我Google这个'约瑟夫问题'和维基百科命中给我一个动态编程溶液: f(n,k)=((f(n-1,k)+k-1) mod n)+1, with f(1,k)=1 ,但是这仅产生最后幸存者。 我怎样才能得到人民的执行顺序? 比方说,P(5,3)= {3,1,5,2,4}。

此外,有没有一个O(nlogn)溶液代替O(nk)一个?

Answer 1:

为了让执行者和最后的幸存者,你只需要从一开始就模拟全过程的顺序。 考虑到程序的描述,这将是很容易的事。 你提出的公式是检查谁将会生存下来,并快速获得答案唯一捷径。

如何做到这一点o使用范围树(N log n)的说明是在这里: http://pl.scribd.com/doc/3567390/Rank-Trees

更详细的分析可以在这里找到: http://www.imt.ro/romjist/Volum12/Number12_1/pdf/02-MCosulschi.pdf



Answer 2:

最自然的数据结构来表示的人来说是一个循环缓冲区。 我的解决方案创建一个链表,领带列表的尾巴后面的头部,然后反复围绕缓冲下一个人计算被执行,将删除缓存的那个人,并且一直持续到缓冲区点的尾部本身。

(define (cycle xs)
  (set-cdr! (last-pair xs) xs) xs)

(define (josephus n m)
  (let loop ((k (- m 1)) (alive (cycle (range 0 n))) (dead '()))
    (cond ((= (car alive) (cadr alive))
            (reverse (cons (car alive) dead)))
          ((= k 1)
            (let ((dead (cons (cadr alive) dead)))
              (set-cdr! alive (cddr alive))
              (loop (- m 1) (cdr alive) dead)))

例如:

> (josephus 41 3)
(2 5 8 11 14 17 20 23 26 29 32 35 38 0 4 9 13 18 22 27 31 36
40 6 12 19 25 33 39 7 16 28 37 10 24 1 21 3 34 15 30)

你可以阅读在一个更全面的解释我的博客 ,这给出了三个不同的解决方案。 或者你可以在运行程序http://programmingpraxis.codepad.org/RMwrace2 。



Answer 3:

人们将存储在大小为n的数组。 如果这个人在索引i现在正执行,接下来将通过给予(i+k)%m ,其中M是剩余的人数。 每次迭代后,阵列的大小将减1,其余的元件将被相应地偏移。

输入:人[0..N-1]中,n,K,I(=第一人的索引执行)

伪代码会是这样的:

Print People[i]

While (n > 1)
do
  n = n - 1
  for j = i to n-1
    People[j] = People[j+1]
  i = (i+k) % n
  print People[i]
done


Answer 4:

为了刺激方案,你可以使用包含玩家的名称,其保持跟踪,如果玩家是主动或不是结构和标签。 在新一轮的每次跳跃的玩家的特定数量,所以用一个循环,并和条件语句,使所有这些都出了游戏的玩家将被忽略,只有那些在游戏中进行计数。 当然,加printf语句来打印的当前状态。



Answer 5:

要回答输出执行顺序的这个问题,需要模拟。 这意味着O(NK)的复杂性。 这是不可能得到的执行顺序[这是O(n)〕,同时寻求O(nlogn)时间复杂度在同一时间。 因为你必须输出要执行的每一个人,这是O(n)。

kkonrad的参考量程树木产生一个很好的O(nlogn)的解决方案。 正如其他人所指出的那样,循环链表是这个问题的一个有效的数据结构。 我找到代码审查200_success' Java解决方案是非常优雅和可读性。

public class CircularGunmenIterator<T> implements Iterator<T> {

  private List<T> list;
  private Iterator<T> iter;

  public CircularGunmenIterator(List<T> list) {
    this.list = list;
    this.iter = list.iterator();
  }

  @Override
  public boolean hasNext() {
    // Continue as long as there is a shooter and a victim
    return this.list.size() >= 2;
  }

  @Override
  public T next() {
    if (!this.iter.hasNext()) {
      // Wrap around, creating the illusion of a circular buffer
      this.iter = this.list.iterator();
    }
    return this.iter.next();
  }

  @Override
  public void remove() {
    this.iter.remove();
  }

  public static void main(String[] args) {
    // Create the gunmen
    List<Integer> gunmen = new LinkedList<Integer>();
    for (int i = 1; i <= 100; i++) {
      gunmen.add(i);
    }

    // Shootout!
    Iterator<Integer> ringIter = new CircularGunmenIterator<Integer>(gunmen);
    while (ringIter.hasNext()) {
        Integer shooter = ringIter.next();
        Integer victim  = ringIter.next();
        System.out.printf("%2d shoots %2d\n", shooter, victim);
        ringIter.remove();  // Bang!
    }
    System.out.println("Last one alive: " + gunmen.get(0));
  }
}

有维基百科上的一些细节这个问题约瑟夫(K = 2)。

http://en.wikipedia.org/wiki/Josephus_problem



文章来源: Josephus sequence