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單向環形鏈表應用場景

Josephu(約瑟夫、約瑟夫環) 問題

Josephu 問題為：設編號為1，2，… n的n個人圍坐一圈，約定編號為k（1<=k<=n）的人從1開始報數，數到m 的那個人出列，它的下一位又從1開始報數，數到m的那個人又出列，依次類推，直到所有人出列為止，由此產生一個出隊編號的序列。

提示：

用一個不帶頭結點的循環鏈表來處理Josephu 問題：先構成一個有n個結點的單循環鏈表，然后由k結點起從1開始計數，計到m時，對應結點從鏈表中刪除，然后再從被刪除結點的下一個結點又從1開始計數，直到最后一個結點從鏈表中刪除算法結束。

Josephu 問題為：設編號為1，2，… n的n個人圍坐一圈，約定編號為k（1<=k<=n）的人從1開始報數，數到m 的那個人出列，它的下一位又從1開始報數，數到m的那個人又出列，依次類推，直到所有人出列為止，由此產生一個出隊編號的序列。

n = 5 , 即有5個人 
k = 1, 從第一個人開始報數
m = 2, 數2下

構建一個單向的環形鏈表思路

1. 先創建第一個節點, 讓 first 指向該節點，并形成環形
2. 后面當我們每創建一個新的節點，就把該節點，加入到已有的環形鏈表中即可.

遍歷環形鏈表

1. 先讓一個輔助指針(變量) curBoy，指向first節點
2. 然后通過一個while循環遍歷 該環形鏈表即可 curBoy.next == first 結束

環形鏈表_約瑟夫問題分析圖解和實現

根據用戶的輸入，生成一個小孩出圈的順序
n = 5 , 即有5個人 
k = 1, 從第一個人開始報數
m = 2, 數2下

代碼

package com.atguigu.linkedlist;/*** ClassName:  <br/>* Description:  <br/>* Date: 2021-02-19 15:22 <br/>* @project data_algorithm* @package com.atguigu.linkedlist*/public class Josepfu {public static void main(String[] args) {// 測試一把看看構建環形鏈表，和遍歷是否okCircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();circleSingleLinkedList.addBoy(125);// 加入5個小孩節點circleSingleLinkedList.showBoy();//測試一把小孩出圈是否正確circleSingleLinkedList.countBoy(10, 20, 125); // 2->4->1->5->3//String str = "7*2*2-5+1-5+3-3";}}// 創建一個環形的單向鏈表
class CircleSingleLinkedList {// 創建一個first節點,當前沒有編號private Boy first = null;// 添加小孩節點，構建成一個環形的鏈表public void addBoy(int nums) {// nums 做一個數據校驗if (nums < 1) {System.out.println("nums的值不正確");return;}Boy curBoy = null; // 輔助指針，幫助構建環形鏈表// 使用for來創建我們的環形鏈表for (int i = 1; i <= nums; i++) {// 根據編號，創建小孩節點Boy boy = new Boy(i);// 如果是第一個小孩if (i == 1) {first = boy;first.setNext(first); // 構成環curBoy = first; // 讓curBoy指向第一個小孩} else {curBoy.setNext(boy);//boy.setNext(first);//curBoy = boy;}}}// 遍歷當前的環形鏈表public void showBoy() {// 判斷鏈表是否為空if (first == null) {System.out.println("沒有任何小孩~~");return;}// 因為first不能動，因此我們仍然使用一個輔助指針完成遍歷Boy curBoy = first;while (true) {System.out.printf("小孩的編號 %d \n", curBoy.getNo());if (curBoy.getNext() == first) {// 說明已經遍歷完畢break;}curBoy = curBoy.getNext(); // curBoy后移}}// 根據用戶的輸入，計算出小孩出圈的順序/**** @param startNo*            表示從第幾個小孩開始數數* @param countNum*            表示要數幾下* @param nums *            表示最初有多少小孩在圈中*/public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) {// 先對數據進行校驗if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) {System.out.println("參數輸入有誤， 請重新輸入");return;}// 創建要給輔助指針,幫助完成小孩出圈Boy helper = first;// 需求創建一個輔助指針(變量) helper , 事先應該指向環形鏈表的最后這個節點while (true) {if (helper.getNext() == first) { // 說明helper指向最后小孩節點break;}helper = helper.getNext();}//小孩報數前，先讓 first 和  helper 移動 k - 1次for(int j = 0; j < startNo - 1; j++) {first = first.getNext();helper = helper.getNext();}//當小孩報數時，讓first 和 helper 指針同時 的移動  m  - 1 次, 然后出圈//這里是一個循環操作，知道圈中只有一個節點while(true) {if(helper == first) { //說明圈中只有一個節點break;}//讓 first 和 helper 指針同時 的移動 countNum - 1for(int j = 0; j < countNum - 1; j++) {first = first.getNext();helper = helper.getNext();}//這時first指向的節點，就是要出圈的小孩節點System.out.printf("小孩%d出圈\n", first.getNo());//這時將first指向的小孩節點出圈first = first.getNext();helper.setNext(first); //}System.out.printf("最后留在圈中的小孩編號%d \n", first.getNo());}
}// 創建一個Boy類，表示一個節點
class Boy {private int no;// 編號private Boy next; // 指向下一個節點,默認nullpublic Boy(int no) {this.no = no;}public int getNo() {return no;}public void setNo(int no) {this.no = no;}public Boy getNext() {return next;}public void setNext(Boy next) {this.next = next;}}

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