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环形链表的约瑟夫问题

[编程题]环形链表的约瑟夫问题
  • 热度指数:23131 时间限制:C/C++ 2秒,其他语言4秒 空间限制:C/C++ 256M,其他语言512M
  • 算法知识视频讲解
编号为 1 到 n 的 n 个人围成一圈。从编号为 1 的人开始报数,报到 m 的人离开。
下一个人继续从 1 开始报数。
n-1 轮结束以后,只剩下一个人,问最后留下的这个人编号是多少?

数据范围: 
进阶:空间复杂度 ,时间复杂度
示例1

输入

5,2     

输出

3    

说明

开始5个人 1,2,3,4,5 ,从1开始报数,1->1,2->2编号为2的人离开
1,3,4,5,从3开始报数,3->1,4->2编号为4的人离开
1,3,5,从5开始报数,5->1,1->2编号为1的人离开
3,5,从3开始报数,3->1,5->2编号为5的人离开
最后留下人的编号是3      
示例2

输入

1,1

输出

1
public int ysf (int n, int m) {
    // write code here
    ListNode p1=new ListNode(1) ,p2=p1;
    for(int i=2;i<=n;i++){
        p2.next=new ListNode(i);
        p2=p2.next;
    }
    p2.next=p1;
    while(p2.next!=p2){
        for(int i=1;i<m;i++){
            p2=p2.next;
        }
        p2.next=p2.next.next;
    }
    return p2.val;
}

编辑于 2024-03-09 16:36:49 回复(0)
使用数组莫名其妙抛出下表超限异常,干脆自己写了个双向链表,做个模拟,当然时间复杂度和空间爱你复杂度肯定是不满足进阶需求的:
import java.util.*;

public class Solution {
    /**
     * 代码中的类名、方法名、参数名已经指定,请勿修改,直接返回方法规定的值即可
     *
     *
     * @param n int整型
     * @param m int整型
     * @return int整型
     */
    class AAAA {
        int i;
        int index;
        AAAA next;
        AAAA pri;
        public AAAA(int i, int index) {
            this.i = i;
            this.index = index;
        }
    };

    public int ysf (int n, int m) {
        // write code here
        AAAA head = new AAAA(1, 1);
        AAAA quene = head;
        for (int i = 2; i <= n; i++) {
            AAAA p = new AAAA(i % m, i);
            quene.next = p;
            p.pri = quene;
            quene = p;
            System.out.println("i:" + i + " " + quene.index + " " + quene.i);
        }
        quene.next = head;
        head.pri = quene;
        quene = head;
        while (true) {
            if (quene.i == m) {
                quene.pri.next = quene.next;
                quene.next.pri = quene.pri;
                quene = quene.next;
                quene.i = 1;
            } else {
                quene = quene.next;
                quene.i = quene.pri.i + 1;
            }
            if (quene.next.index == quene.index) {
                break;
            }
        }
        return quene.index;
    }
}


发表于 2023-08-18 19:04:48 回复(0)
import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * 
     * @param n int整型 
     * @param m int整型 
     * @return int整型
     */
    public int ysf (int n, int m) {
        // write code here
        //队列来模拟环
        Queue<Integer> queue=new LinkedList<>();
        //入队
        for(int i=1;i<=n;i++){
            queue.add(i);
        }
        //标记,用来出队
        int flag=1;
        while(queue.size()>1){
            //报号到m则出队
            if(flag==m){
                queue.poll();
                flag=0;
            //否则添加到队尾模拟环    
            }else{
                queue.add(queue.poll());
            }
            flag++;
        }
        //最后一个人出队
        return queue.poll();
    }
}

发表于 2023-05-14 16:11:26 回复(0)
    public int ysf (int n, int m) {
        // write code here
        // 1. 永远考虑第一个数的人为1号位
        // 2. 考虑f(n, m)和f(n-1, m)的转换关系
        // 3. 假设第
        
        int ans = 0;
        for(int i = 2; i <= n; ++i) {
            ans = (ans + m) % i;
        }
        return ans + 1;
    }

1. 永远考虑第一个数的人为1号位
2. 考虑f(n, m)和f(n-1, m)的dp转换关系
3. 由于第一个出局的人是m号位,所以f(n-1, m)的1号位在f(n, m)中是m+1号位
4. 假设f(n-1, m)的安全位置是x,那么在f(n, m)中的安全位置是(x+m)%n号位
5. f(1, m)的安全位置永远是1号位

总结:
1. 递归关系:ysf(n, m) = n ==  1 ? 1 : (ysf(n-1, m) + m) %n
2. 递推关系:ans = (ans + m) % n,n从2开始递推

发表于 2022-01-11 16:59:15 回复(0)

stack over

import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * 
     * @param n int整型 
     * @param m int整型 
     * @return int整型
     */
    public int ysf (int n, int m) {
       return lastRemaining(n,m)+1;
    }
      public int lastRemaining(int n, int m) {
        if(n==1) return 0;
        int x=lastRemaining(n-1,m);//0->x 移动了x个
        int val=m%n;
        return (x+val)%n;
}
}
发表于 2021-12-26 11:12:05 回复(0)
public class Solution {
    /**
     * 
     * @param n int整型 
     * @param m int整型 
     * @return int整型
     */
    public int ysf (int n, int m) {
        // write code here
                // write code here
        LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
        for(int i=1;i<=n;i++){
            list.add(i);
        }
        Integer i=0,j= 0;
        while(!list.isEmpty()){
             i = list.removeFirst();
             j++;
            if(j%m==0){
               j=0;
            }else{
                list.addLast(i);
            }
        }
        return i;
    }
}

发表于 2021-12-21 21:50:29 回复(0)
import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * 
     * @param n int整型 
     * @param m int整型 
     * @return int整型
     */
    public int ysf (int n, int m) {
        // write code here
        if(n == 1 && m == 1){
            return 1;
        }
        LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
        for( int i = 1; i <= n; i++){
            list.add(i);
        }
        int start = 0;
        int del = 0;
        while(list.size() != 1){
            // 找到要移除的位置
            del = (start + m -1) % list.size();
            start = del; //新的报数起点
            list.remove(del);
        }
        return list.get(0);
    }
}


发表于 2021-12-18 12:07:20 回复(0)
import java.util.*;

public class Solution {
    /**
     * 
     * @param n int整型 
     * @param m int整型 
     * @return int整型
     */
    public int ysf (int n, int m) {
        // 循环链表
        if (n == 0) return 0;
        // 虚拟头节点
        ListNode head = new ListNode(-1);
        ListNode pre = head;
        for (int i = 1; i <= n; ++ i){
            pre.next = new ListNode(i);
            pre = pre.next;
        }
        pre.next = head.next;
        int count = 0;
        pre = head;
        ListNode cur = pre.next;
        while (cur != cur.next){
            ++ count;
            if (count == m){
                pre.next = cur.next;
                count = 0;
            } else {
                pre = pre.next;
            }
            cur = pre.next;
        }
        return cur.val;
    }
}

发表于 2021-12-16 15:10:41 回复(0)
import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * 
     * @param n int整型 
     * @param m int整型 
     * @return int整型
     */
    public int ysf (int n, int m) {
        // write code here
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i <= n; i++) {
            list.add(i);
        }
        int i = 0;
        while (list.size() > 2){
            i = (i + m) % (list.size()-1) == 0 ? (list.size() -1) : (i + m) % (list.size()-1);
            list.remove(i--);
            if(i == 0) i = list.size()-1;
        }
        return list.get(1);
    }
}

发表于 2021-09-04 21:21:46 回复(0)
public class Solution {
    /**
     * @param n int整型 
     * @param m int整型 
     * @return int整型
     */
    class ListNode{
        int val;
        ListNode next;
        ListNode(int val){
            this.val = val;
        }
    }
    public int ysf (int n, int m) {
        // write code here
        ListNode head = new ListNode(1);
        ListNode p = head;
        for(int i = 2; i <= n; i++){
            ListNode temp = new ListNode(i);
            p.next = temp;
            p = temp;
        }
        
        p.next = head;
        
        p = head;
        int cnt = 1;
        while(p.next != p){
            if(cnt == m){
                ListNode rec = p.next;
                ListNode q = p;
                while(q.next != p){
                    q = q.next;
                }
                q.next = p.next;
                
                p = rec;
                cnt = 1;
            }else{
                p = p.next;
                cnt++;
            }
        }
        
        return p.val;
    }
}
发表于 2021-08-22 21:32:43 回复(0)
方法一:递归
public class Solution {
    public int ysf (int n, int m) {
        return joseph(n, m) + 1; // 结果加1,因为人的编号从 1 到 n。Caution!!!
    }
    
    // 套用人的编号从 0 到 (n - 1) 的代码
    public int joseph(int n, int m) {
        if (n == 1) return 0;
        return (joseph(n - 1, m) + m) % n;
    }
}


方法二:自建环形链表
public class Solution {
    // 链表的节点
    private static class ListNode {
        int val;
        ListNode next;
        ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
        ListNode(int val, ListNode next) {
            this.val = val;
            this.next = next;
        }
    }
    
    public int ysf (int n, int m) {
        // 建立环形链表
        ListNode front = new ListNode(-1); // 头节点
        ListNode rear = front; // 尾指针
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            ListNode node = new ListNode(i);
            rear.next = node;
            rear = node; // 尾插法建立链表
        }
        rear.next = front.next; // 建立环形链表
        int size = n; // 环形链表节点的个数
        ListNode prev = front;
        ListNode curr = front.next;
        while (size != 1) {
            for (int i = 0; i < m - 1; i++) {
                prev = prev.next;
                curr = curr.next; // 走 (m - 1) 步
            }
            ListNode nextNode = curr.next;
            prev.next = nextNode; // 删除curr指向的节点
            curr = nextNode; // 更新curr
            size--;
        }
        return curr.val; // 此时prev和curr都指向最后一个节点,所以返回prev.val也可以
    }
}



发表于 2021-08-17 01:54:47 回复(0)
import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * 
     * @param n int整型 
     * @param m int整型 
     * @return int整型
     */
    public int ysf (int n, int m) {
        ListNode head = new ListNode(1);
        ListNode p = head;
                //创建一个循环链表
        for(int i = 2; i <= n; i++){
            ListNode node = new ListNode(i);
            p.next = node;
            node.next = head;
            p = node;
        }
        ListNode pre = new ListNode(-1);
        pre.next = head;
        p = head;
        int k = 0;
                //按间隔删除节点
        while(k < n-1){
            for(int i = 1; i< m; i++){
                pre = pre.next;
                p = pre.next;
            }
            pre.next = p.next;
            p.next = null;
            k ++;
        }
        return pre.val;
    }
}

class ListNode{
    int val;
    ListNode next;
    public ListNode(){}
    public ListNode(int val){
        this.val = val;
    }
}

发表于 2021-08-14 10:13:18 回复(0)
import java.util.*;


public class Solution {
    /**
     * 
     * @param n int整型 
     * @param m int整型 
     * @return int整型
     */
    public int ysf (int n, int m) {
        // write code here
        ArrayList<Integer> arr = new ArrayList();
        for(int i = 1;i<=n;i++){
            arr.add(i);
        }
        //i为下标
        int i = -1;
        //j为计数器
        int j = 0;
        while(arr.size()!=1){
            i++;
            if(i>arr.size()-1){
                i = 0;
            }
            j++;
            if(j==m){
                arr.remove(i);
                j=0;
                i = i-1;
                
            }
            
        }
        return arr.get(0);
    }
}
发表于 2021-08-11 21:53:57 回复(0)
同样的代码 python会超时 哭了
import java.util.*;

public class Solution {
    public int ysf (int n, int m) {
        // 一个人或者m为1时
        if(n < 2 && m == 1){
            return n;
        }
        // 组成环型链表
        ListNode head = new ListNode(1);
        ListNode tail = head;
        for(int i=2; i<=n; i++){
            tail.next = new ListNode(i);
            tail = tail.next;
        }
        tail.next = head;
        int count = 0;
        while(tail != tail.next){
            // 报数
            count++;
            // 幸运儿
            if(count == m){
                count = 0;
                // 记录位置
                head = tail;
                // 删除目标结点
                tail.next = tail.next.next;
                // 返回位置
                tail = head;
                continue;
            }
            tail = tail.next;
        }
        return tail.val;
    }
}


发表于 2021-08-02 14:09:53 回复(0)
import java.util.*;

// 暴力法
public class Solution {
    public int ysf (int n, int m) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        for(int i=0; i<n; i++) 
            list.add(i+1);
        
        int lastCurr = 0;
        while(list.size()>1) {
            n = list.size();
            list.remove((lastCurr+m-1)%n);
            lastCurr = (lastCurr+m-1)%n;
        }
        
        return list.get(0);
    }
}

发表于 2021-07-29 17:26:28 回复(0)

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