约瑟夫环（Java）

素颜马尾好姑娘i 2024-04-08 10:59 3阅读 0赞

单向环形链表

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这个应用场景的思路来自韩顺平的数据结构和算法教程。哔哩哔哩有教程。在第27-29p就是约瑟夫环。三段视频好像就1个小时的时间。二倍速的话不到半小时。你可以先快速看完韩老师的教程再来copy我的代码。这样就能真正的掌握知识点啦！ 不过我的代码是用idea写的。韩老师的是eclipse写的。我的代码可能和老师的代码有所区别。所以，我会放上我的代码和韩老师的代码。大家自行选择吧！废话不多说，直接上代码。

还是那句话，授人以鱼不如授人以渔。学到了，才是你的知识点。

这是我的代码运行的界面图

![f733758ac652445ba85f704e3cb610ba.png][]

这是我的代码

package com.ldm.linkedlist;
    
    /**
     * @author 梁东明
     * 2022/8/22
     * 86139
     * 点击setting在Editor 的File and Code Templates 修改
     */
    public class JosepFu {
        public static void main(String[] args) {
    
            CircleLinkedList circleLinkedList = new CircleLinkedList();
            circleLinkedList.addNode(34);
            circleLinkedList.show();
    
            //测试出链表是否正确
    
            circleLinkedList.countNode(3,2,34);
        }
    }
    //环形链表
    class CircleLinkedList{
        //定义头节点,先占着位置，不拉屎。
        private Node first = null;
    
        //添加节点的方法
        public void addNode(int nums){
            //判断链表是否为null
            if (nums < 1) {
                System.out.println("这是一个空链表");
                return;
            }
            //辅助变量
            Node cur = null;  //先让cur指向first
            //for循环创建链表
            for (int i = 1; i <= nums; i++) {
                //根据编号创建节点
                Node node = new Node(i);
                if (i == 1) {
                    first = node;
                    //私有属性不能通过  first.next = first来赋值
                    first.setNext(first); //自己指向自己，循环链表开始雏形
                    cur = first;
                }else {
                    cur.setNext(node);
                    node.setNext(first);
                    cur = node;
                    //本来cur =  cur.next  来遍历的
                    //但是38行的代码已经让cur.next = node
                    //所以 cur = node  就行了
                }
            }
        }
        //遍历环形单链表
        public void show(){
            //判断链表是否为null
            if (first == null) {
                System.out.println("没有任何节点");
                return;
            }
            //辅助变量
            Node cur = first;
            while (true) {
                System.out.println("节点的编号是："+cur.getNo());
                if (cur.getNext() == first) {
                    break;
                }
                cur = cur.getNext();
    
            }
        }
    
        //根据用户输入，判断节点抛出链表的顺序
    
        /**
         *
         * @param k      表示从第几个节点开始数数
         * @param m      表示数多少下,数到谁，谁就抛出链表
         * @param nums   表示一开始链表有多少个节点
         */
        public void countNode(int k,int m,int nums){
            //对链表检验
            //这里怕麻烦，就不让nums > k ,否则要取模很麻烦
            if (first == null || k < 1 || k > nums ) {
                System.out.println("参数有误，请重新输入");
                return;
            }
            //创建辅助变量
            Node helper = first;
            //helper应该事先指向环形链表的最后一个节点
            while (true) {
                if (helper.getNext() == first) {//说明helper已经指向最后一个节点
                    break;
                }
                helper = helper.getNext();
            }
            //在m开始数数之前，先让helper和first移动 k - 1 次
            for (int i = 0; i < k-1; i++) {
                first = first.getNext();
                helper = helper.getNext();
            }
            //m开始数数的时候，让helper和first移动 m - 1 次
            //这样就把数到的那个节点移出链表  这是一个循环操作，直到链表只剩下最后一个节点
            int count = 0;
            while (true) {
                if (helper == first) {  //说明链表只剩下一个节点，跳出循环，该节点获胜
                    break;
                }
                //m开始数数的时候，让helper和first移动 m - 1 次
                for (int j = 0; j < m - 1; j++) {
                    first = first.getNext();
                    helper = helper.getNext();
    
                    count ++;
                }
                //当退出for循环表示第k个节点开始从1开始报数，数到m这个节点，就被淘汰
                //这时，first指向的节点，就是要被淘汰的节点
                //这段是可以输出第几个被淘汰的节点，遗憾的是我不会处理 m为1的情况。所以尽量别用
                System.out.println("第"+(count / (m-1))+"个被淘汰的节点是：" + first.getNo());
                //用这个就没有/ by zero 的异常了。
                //System.out.println("被淘汰的节点是：" + first.getNo());
                //这时候，把first指向被淘汰的节点
                first = first.getNext();
                helper.setNext(first);
            }
            System.out.println("胜利节点为"  +helper.getNo());
        }
    
    
    }
    
    
    //节点类
    class Node{
        //看清楚，我这里两个属性都是私有的，等下被调用时只能通过set、get方法获取或者赋值
        private int  no;
        //看清楚，我这里两个属性都是私有的，等下被调用时只能通过set、get方法获取或者赋值
    
        private Node next;
    
        public Node(int no) {
            this.no = no;
        }
    
        public int getNo() {
            return no;
        }
    
        public void setNo(int no) {
            this.no = no;
        }
    
        public Node getNext() {
            return next;
        }
    
        public void setNext(Node next) {
            this.next = next;
        }
    }

这是韩老师的代码运行界面

![c97d42390a8946e5a2dbe20ae0ac1eef.png][]

这是韩老师的代码

package com.ldm.LinkedList;
    
    public class Josepfu {
    
    	public static void main(String[] args) {
    		// 测试一把看看构建环形链表，和遍历是否ok
    		CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
    		circleSingleLinkedList.addBoy(5);// 加入5个小孩节点
    		circleSingleLinkedList.showBoy();
    		
    		//测试一把小孩出圈是否正确
    		circleSingleLinkedList.countBoy(1, 2, 5); // 2->4->1->5->3
    		//String str = "7*2*2-5+1-5+3-3";
    	}
    
    }
    
    // 创建一个环形的单向链表
    class CircleSingleLinkedList {
    	// 创建一个first节点,当前没有编号
    	private Boy first = null;
    
    	// 添加小孩节点，构建成一个环形的链表
    	public void addBoy(int nums) {
    		// nums 做一个数据校验
    		if (nums < 1) {
    			System.out.println("nums的值不正确");
    			return;
    		}
    		Boy curBoy = null; // 辅助指针，帮助构建环形链表
    		// 使用for来创建我们的环形链表
    		for (int i = 1; i <= nums; i++) {
    			// 根据编号，创建小孩节点
    			Boy boy = new Boy(i);
    			// 如果是第一个小孩
    			if (i == 1) {
    				first = boy;
    				first.setNext(first); // 构成环
    				curBoy = first; // 让curBoy指向第一个小孩
    			} else {
    				curBoy.setNext(boy);//
    				boy.setNext(first);//
    				curBoy = boy;
    			}
    		}
    	}
    
    	// 遍历当前的环形链表
    	public void showBoy() {
    		// 判断链表是否为空
    		if (first == null) {
    			System.out.println("没有任何小孩~~");
    			return;
    		}
    		// 因为first不能动，因此我们仍然使用一个辅助指针完成遍历
    		Boy curBoy = first;
    		while (true) {
    			System.out.printf("小孩的编号 %d \n", curBoy.getNo());
    			if (curBoy.getNext() == first) {// 说明已经遍历完毕
    				break;
    			}
    			curBoy = curBoy.getNext(); // curBoy后移
    		}
    	}
    
    	// 根据用户的输入，计算出小孩出圈的顺序
    	/**
    	 * 
    	 * @param startNo
    	 *            表示从第几个小孩开始数数
    	 * @param countNum
    	 *            表示数几下
    	 * @param nums
    	 *            表示最初有多少小孩在圈中
    	 */
    	public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) {
    		// 先对数据进行校验
    		if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) {
    			System.out.println("参数输入有误， 请重新输入");
    			return;
    		}
    		// 创建要给辅助指针,帮助完成小孩出圈
    		Boy helper = first;
    		// 需求创建一个辅助指针(变量) helper , 事先应该指向环形链表的最后这个节点
    		while (true) {
    			if (helper.getNext() == first) { // 说明helper指向最后小孩节点
    				break;
    			}
    			helper = helper.getNext();
    		}
    		//小孩报数前，先让 first 和  helper 移动 k - 1次
    		for(int j = 0; j < startNo - 1; j++) {
    			first = first.getNext();
    			helper = helper.getNext();
    		}
    		//当小孩报数时，让first 和 helper 指针同时 的移动  m  - 1 次, 然后出圈
    		//这里是一个循环操作，知道圈中只有一个节点
    		while(true) {
    			if(helper == first) { //说明圈中只有一个节点
    				break;
    			}
    			//让 first 和 helper 指针同时 的移动 countNum - 1
    			for(int j = 0; j < countNum - 1; j++) {
    				first = first.getNext();
    				helper = helper.getNext();
    			}
    			//这时first指向的节点，就是要出圈的小孩节点
    			System.out.printf("小孩%d出圈\n", first.getNo());
    			//这时将first指向的小孩节点出圈
    			first = first.getNext();
    			helper.setNext(first); //
    			
    		}
    		System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号%d \n", first.getNo());
    		
    	}
    }
    
    // 创建一个Boy类，表示一个节点
    class Boy {
    	private int no;// 编号
    	private Boy next; // 指向下一个节点,默认null
    
    	public 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;
    	}
    
    }

最后的最后，介绍一下，我是小白，希望能成为一名合格的程序员。

[e5aed0f70dec4349b58aeea6c6ead1f3.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/08/dd7f5cbf89b6425bbffa3dac54e6592a.png
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