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约瑟夫问题描述

2015-04-02 17:02 211 查看
部分内容摘自百度百科:http://baike.baidu.com/link?url=G35Fbty_YrNnCT4VwmY84zFF5X-RlKTfHzPpNpOFTqS2IihHH2u0OjMzZAH8VUz8bE0c0HldP69Tz5_VFiQ0Wq

问题描述:n个人(编号0~(n-1)),从0开始报数,报到(m-1)的退出,剩下的人继续从0开始报数。求胜利者的编号。

我们知道第一个人(编号一定是(m-1) mod n) 出列之后,剩下的n-1个人组成了一个新的约瑟夫环(以编号为k=m mod n的人开始):

k k+1 k+2 ... n-2,n-1,0,1,2,... k-2

并且从k开始报0。

我们把他们的编号做一下转换:

k --> 0

k+1 --> 1

k+2 --> 2

...

...

k-2 --> n-2

变换后就完完全全成为了(n-1)个人报数的子问题,假如我们知道这个子问题的解:例如x是最终的胜利者,那么根据上面这个表把这个x变回去不刚好就是n个人情况的解吗?!!变回去的公式很简单,相信大家都可以推出来:x'=(x+k) mod n

如何知道(n-1)个人报数的问题的解?对,只要知道(n-2)个人的解就行了。(n-2)个人的解呢?当然是先求(n-3)的情况 ---- 这显然就是一个倒推问题!好了,思路出来了,下面写递推公式

令f表示i个人玩游戏报m退出最后胜利者的编号,最后的结果自然是f

递推公式

f[1]=0;

f=(f+m) mod i; (i>1)

有了这个公式,我们要做的就是从1-n顺序算出f的数值,最后结果是f
。因为实际生活中编号总是从1开始,我们输出f
+1

由于是逐级递推,不需要保存每个f,程序也是异常简单:

c++

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