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。并求出最后出列的人是哪個?
/**
* 鏈表結構
*/
class Child{
public $no;
public $next=null;
public function __construct($no=null){
$this->no = $no;
}
}
/**
* 鏈表操作
*/
class CycleLink{
private $nodeNum = 0;
/**
* 添加節點
*/
public function addNode($head,$node)
{
$currentNode = $head;
while ($currentNode->next!=null $currentNode->next!=$head) {
$currentNode = $currentNode->next;
}
$currentNode->next = $node;
$currentNode->next->next = $head;
$this->nodeNum++;
}
/**
* 刪除節點
*/
public function delNode($head,$no)
{
$currentNode = $head;
while ($currentNode->next!=$head) {
if($currentNode->next->no==$no){
$currentNode->next = $currentNode->next->next;
$this->nodeNum--;
break;
}
$currentNode = $currentNode->next;
}
}
/**
* 獲取節點數量
*/
public function getNodeNum(){
return $this->nodeNum;
}
/**
* 查找節點
*/
public function findNode($head,$no){
$node = null;
$currentNode = $head;
while ($currentNode->next!=$head) {
if($currentNode->next->no==$no){
$node = $currentNode->next;
break;
}
$currentNode = $currentNode->next;
}
return $node;
}
public function getNextNode($head,$node){
if($node->next==$head){
return $node->next->next;
}
return $node->next;
}
/**
* 顯示節點
*/
public function showNode($head)
{
echo "br/>br/>";
$currentNode = $head;
while ($currentNode->next!=$head){
$currentNode = $currentNode->next;
echo '第 '.$currentNode->no.' 名小孩br/>';
}
}
}
/*
//創建一個head頭,該head 只是一個頭,不放入數據
$head = new Child();
$childList = new CycleLink();
$child_1 = new Child(1);
$child_2 = new Child(2);
$child_3 = new Child(3);
$child_4 = new Child(4);
$childList->addNode($head,$child_1);
$childList->addNode($head,$child_2);
$childList->addNode($head,$child_3);
$childList->addNode($head,$child_4);
$childList->showNode($head);
echo "pre>";
var_dump($head);
$findNode = $childList->findNode($head,3);
echo "pre>";
var_dump($findNode);
$childList->delNode($head,2);
$childList->showNode($head);
echo $childList->getNodeNum();
exit();
*/
/**
* 約瑟夫問題
* 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。
* 并求出最后出列的人是哪個?
*/
class Josephu{
private $head;
private $childList;
private $k;
private $m;
private $n;
public function __construct($n,$k,$m){
$this->k = $k;
$this->m = $m;
$this->n = $n;
$this->createList($n); // 創建小孩
echo "br/>br/>當前有 {$n} 個小孩,從第 {$k} 個小孩開始報數,數到 {$m} 退出br/>br/>";
}
// 數數
public function exec(){
$currentNode = $this->childList->findNode($this->head,$this->k); // 獲取第一個開始報數的人
$_num = 0; // 當前數到的值
$surplus_num = $this->n;
// 開始報數
while ($surplus_num>1) { // 只要人數大于1,就繼續報數
// 當前報數值
$_num++;
$nextNode = $this->childList->getNextNode($this->head,$currentNode);
// 數至第m個數,然后將其移除。報數恢復到0,重新循環。
if( $_num==$this->m ){
$_num = 0;
$surplus_num--;
// 當前小孩退出
$this->childList->delNode($this->head,$currentNode->no);
echo 'br/>退出小孩編號:' . $currentNode->no;
}
// 移動到下一個小孩
$currentNode = $nextNode;
}
echo 'br/>最后一個小孩編號:' . $currentNode->no;
}
// 創建小孩
private function createList($n){
$this->childList = new CycleLink();
$this->head = new Child();
for ($i=1;$i=$n;$i++){
$node = new Child($i);
$this->childList->addNode($this->head,$node);
}
$this->childList->showNode($this->head);
}
}
$josephu = new Josephu(4, 1, 2);
$josephu->exec();
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