数据结构课程设计-----实验1 约瑟夫环

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mob604756f4ef89 2021-05-24 23:37:00

文章标签 循环链表链表存储结构顺时针线性表 文章分类 数据结构与算法人工智能

一、实验目的

1. 了解线性表的逻辑结构特性，以及这种特性在计算机内的两种存储结构。

2. 重点是线性表的基本操作在两种存储结构上的实现；其中以链表的操作为侧重点；并进一步学习结构化的程序设计方法。

二、实验原理

约瑟夫问题的一种描述：编号为1，2，……，n的n个人按顺时针方向围坐一圈，每人持有一个密码（正整数）。一开始任选一个正整数作为报数的上限值m，从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数。

报m的人出列（将其删除），从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从一报数，……，如此下去，直到所有人全部出列为止。利用单向循环链表存储结构，按照出列的顺序打印出各人的编号和此人密码。

三、算法分析与设计

1、算法分析

　　　　解决约瑟夫环问题选择循环链表存储。需要的操作有：创建链表，删除节点，输出节点的值。

2、数据结构的设计

　　　　typedef struct Node{

　　　　 int num;

　　　　 int key;

　　　　struct Node * next;

　　　　}JOS;

3、算法过程设计

　　1).创建循环链表：创建头指针开辟空间复赋值———>（循环体）创建新结点———>（指针域）将节点顺序连接

　　2).删除结点：需要删除的序号———>（参数）函数———>（指针）需要删除结点的前一个结点———>（删除）释放空间

　　3).打印函数

　　创建循环链表的函数：JOS * Creat(){}；

　　删除节点的函数：void out(JOS *head ,int m){}；

　　打印函数：void print (JOS * head){}；

四、算法实现

 1 #include<stdlib.h>
 2 #include<stdio.h> 
 3 typedef struct Node{
 4     int num;
 5     int key;
 6     struct Node * next;
 7 }JOS;
 8 JOS * Creat(){
 9     JOS *head, *rear, *n;
10     int i = 1, k;
11     head = (JOS *)malloc(sizeof(JOS));
12     head -> next = head;
13     rear = head;
14     printf("请输入密码：\n");
15     printf("num[%d] key = ",i);
16     scanf("%d",&k);
17     while(k != -1){
18         n = (JOS *)malloc(sizeof(JOS));
19         n -> num = i;
20         n -> key = k;
21         n -> next = head;
22         rear -> next = n;
23         rear = rear -> next;
24         i++;
25         printf("num[%d] key = ",i);
26         scanf("%d",&k);
27     }
28     rear -> next = head -> next;
29     free(head);
30     rear = rear -> next;
31     head = rear;
32 }
33 void out(JOS *head ,int m){
34     int count;
35     JOS *rear, *n, *p;//p为尾指针
36     rear = head;
37     while(rear->next!=head)
38         rear = rear->next;
39     p = rear;
40     rear = head;
41 
42     
43     while(p != p->next){
44         count = m - 1;
45         while(count > 0){
46             p = rear;
47             rear = rear->next;
48             count--;
49         }
50         printf("节点%d出列，节点密码：%d\n",rear->num,rear->key);
51         p->next = rear->next;
52         n = rear;
53         rear = rear->next;
54         free(n);
55     } 
56         
57     
58     
59 }
60 void print (JOS * head){
61     JOS *p;
62     p = head;
63     do{
64         printf("节点序号%d，节点密码：%d\n",p->num,p->key);
65         p = p->next;
66     }while(p != head);
67     
68 }
69 int main(){
70     JOS *head;
71     int m;
72 
73     head = Creat();
74     printf("请输入m\n");
75     scanf("%d",&m);
76     print(head);    
77     out(head,m);    
78     return 0;
79 }

2、测试结果截图

数据结构课程设计-----实验1 约瑟夫环_线性表