poj 3517 約瑟夫環。。。。。

2021-05-28 00:47:56 字數 1497 閱讀 1829

無論是用鍊錶實現還是用陣列實現都有乙個共同點:要模擬整個遊戲過程,不僅程式寫起來比較煩,而且時間複雜度高達o(nm),當n,m非常大(例如上百萬,上千萬)的時候,幾乎是沒有辦法在短時間內出結果的。我們注意到原問題僅僅是要求出最後的勝利者的序號,而不是要讀者模擬整個過程。因此如果要追求效率,就要打破常規,實施一點數學策略。

為了討論方便,先把問題稍微改變一下,並不影響原意:

問題描述:n個人(編號0~(n-1)),從0開始報數,報到(m-1)的退出

,剩下的人繼續從0開始報數。求勝利者的編號。

我們知道第乙個人(編號一定是(m-1)%n) 出列之後,剩下的n-1個人組成了乙個新的約瑟夫環(以編號為k=m%n的人開始):

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

並且從k開始報0。

現在我們把他們的編號做一下轉換:

k --> 0

k+1 --> 1

k+2 --> 2

...

...

k-3 --> n-3

k-2 --> n-2

序列1: 1, 2, 3, 4, …, n-2, n-1, n

序列2: 1, 2, 3, 4, … k-1, k+1, …, n-2, n-1, n

序列3: k+1, k+2, k+3, …, n-2, n-1, n, 1, 2, 3,…, k-2, k-1

序列4:1, 2, 3, 4, …, 5, 6, 7, 8, …, n-2, n-1

變換後就完完全全成為了(n-1)個人報數的子問題,假如我們知道這個子問題的解:例如x是最終的勝利者,那麼根據上面這個表把這個x變回去不剛好就是n個人情況的解嗎?!!變回去的公式很簡單,相信大家都可以推出來:

∵ k=m%n;

∴ x' = x+k = x+ m%n ; 而 x+ m%n 可能大於n

∴x'= (x+ m%n)%n = (x+m)%n

得到 x『=(x+m)%n

如何知道(n-1)個人報數的問題的解?對,只要知道(n-2)個人的解就行了。(n-2)個人的解呢?當然是先求(n-3)的情況 ---- 這顯然就是乙個倒推問題!好了,思路出來了,下面寫遞推公式:

令f表示i個人玩遊戲報m退出最後勝利者的編號,最後的結果自然是f[n].

遞推公式:

f[1]=0;

f[i]=(f[i-1]+m)%i; (i>1)

有了這個公式,我們要做的就是從1-n順序算出f的數值,最後結果是f[n]。因為實際生活中編號總是從1開始,我們輸出f[n]+1由於是逐級遞推,不需要儲存每個f,程式也是異常簡單:

#include #includeusing namespace std;

int main(int argc, char** argv) {

int n,k,m,s,i;

while(scanf("%d%d%d",&n,&k,&m) && (n||k||m)){

s=0;

for(i=2;i

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