poj 3517 And Then There Was One
2012-07-21 16:30
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约瑟夫循环问题:
Josephus假设n个竞赛者排成一个环形,依次顺序编号1,2,…,n。从某个指定的第1号开始,沿环计数,每数到第m个人就让其出列,且从下一个人开始重新计数,继续进行下去。这个过程一直进行到所有的人都出列为止。最后出列者为优胜者。
无论是用链表实现还是用数组实现来解约瑟夫问题都有一个共同点:要模拟整个游戏过程,不仅程序写起来比较麻烦,而且时间复杂度高达O(nm),当n,m非常大(例如上百万,上千万)的时候,几乎是没有办法在短时间内出结果的。注意到原问题仅仅是要求出最后的胜利者的序号,而不是要模拟整个过程。因此如果要追求效率,就要打破常规,实施一点数学策略。
为了讨论方便,先把问题稍微改变一下,并不影响原意:
问题描述:n个人(编号0~(n-1)),从0开始报数,报到(m-1)的退出,剩下的人继续从0开始报数。求胜利者的编号。
我们知道第一个人(编号一定是(m%n)-1) 出列之后,剩下的n-1个人组成了一个新的约瑟夫环(以编号为k=m%n的人开始): k k+1 k+2 ... n-2, n-1, 0, 1, 2, ... k-2并且从k开始报0。
现在我们把他们的编号做一下转换:
k --> 0
k+1 --> 1
k+2 --> 2
...
...
k-2 --> n-2
变换后就完完全全成为了(n-1)个人报数的子问题,假如我们知道这个子问题的解:例如x是最终的胜利者,那么根
据上面这个表把这个x变回去不刚好就是n个人情况的解吗?!!变回去的公式很简单,相信大家都可以推出来:x1=(x+k)%n
如何知道(n-1)个人报数的问题的解?对,只要知道(n-2)个人的解就行了。(n-2)个人的解呢?当然是先求(n-3)的
情况 ---- 这显然就是一个倒推问题!
显然得到递推公式
F[0]=0;
F
=(F[n-1]+k)%n
方法二:用线段树模拟:
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Josephus假设n个竞赛者排成一个环形,依次顺序编号1,2,…,n。从某个指定的第1号开始,沿环计数,每数到第m个人就让其出列,且从下一个人开始重新计数,继续进行下去。这个过程一直进行到所有的人都出列为止。最后出列者为优胜者。
无论是用链表实现还是用数组实现来解约瑟夫问题都有一个共同点:要模拟整个游戏过程,不仅程序写起来比较麻烦,而且时间复杂度高达O(nm),当n,m非常大(例如上百万,上千万)的时候,几乎是没有办法在短时间内出结果的。注意到原问题仅仅是要求出最后的胜利者的序号,而不是要模拟整个过程。因此如果要追求效率,就要打破常规,实施一点数学策略。
为了讨论方便,先把问题稍微改变一下,并不影响原意:
问题描述:n个人(编号0~(n-1)),从0开始报数,报到(m-1)的退出,剩下的人继续从0开始报数。求胜利者的编号。
我们知道第一个人(编号一定是(m%n)-1) 出列之后,剩下的n-1个人组成了一个新的约瑟夫环(以编号为k=m%n的人开始): k k+1 k+2 ... n-2, n-1, 0, 1, 2, ... k-2并且从k开始报0。
现在我们把他们的编号做一下转换:
k --> 0
k+1 --> 1
k+2 --> 2
...
...
k-2 --> n-2
变换后就完完全全成为了(n-1)个人报数的子问题,假如我们知道这个子问题的解:例如x是最终的胜利者,那么根
据上面这个表把这个x变回去不刚好就是n个人情况的解吗?!!变回去的公式很简单,相信大家都可以推出来:x1=(x+k)%n
如何知道(n-1)个人报数的问题的解?对,只要知道(n-2)个人的解就行了。(n-2)个人的解呢?当然是先求(n-3)的
情况 ---- 这显然就是一个倒推问题!
显然得到递推公式
F[0]=0;
F
=(F[n-1]+k)%n
方法二:用线段树模拟:
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#include<iostream> #include<cstdio> #include<cstdlib> #include<algorithm> #include<cmath> #include<queue> #include<set> #include<map> #include<cstring> #include<vector> #include<string> #define LL long long using namespace std; int main( ) { int f[10024]; int n,m,k; while( scanf( "%d %d %d",&n ,&k,&m) , n|k|m ) { f[0] = 1; for( int i = 2 ; i < n ; i ++ ) { f[i] = ( f[i-1] + k )%i; } printf( "%d\n",(f[n-1] + m)%n + 1 ); } //system( "pause" ); return 0; }
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