Algorithm Gossip: 约瑟夫问题(Josephus Problem)
2015-11-05 11:08
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说明据说着名犹太历史学家
Josephus有过以下的故事:在罗马人占领乔塔帕特后,39 个犹
太人与Josephus及他的朋友躲到一个洞中,39个犹太人决定宁愿死也不要被敌人到,于是决定了
一个自杀方式,41个人排成一个圆圈,由第1个人 开始报数,每报数到第3人该人就必须自杀,
然后再由下一个重新报数,直到所有人都自杀身亡为止。
然而Josephus 和他的朋友并不想遵从,Josephus要他的朋友先假装遵从,他将朋友与自己安排
在第16个与第31个位置,于是逃过了这场死亡游戏。
解法约瑟夫问题可用代数分析来求解,将这个问题扩大好了,假设现在您与m个朋友不幸参
与了这个游戏,您要如何保护您与您的朋友?只要画两个圆圈就可以让自己与朋友免于死亡游
戏,这两个圆圈内圈是排列顺序,而外圈是自杀顺序,如下图所示:
使用程式来求解的话,只要将阵列当作环状来处理就可以了,在阵列中由计数1开始,每找到三
个无资料区就填入一个计数,直而计数达41为止,然后将阵列由索引1开始列出,就可以得知每
个位置的自杀顺序,这就是约瑟夫排列,41个人而报数3的约琴夫排列如下所示:
14 36 1 38 15 2 24 30 3 16 34 4 25 17 5 40 31 6 18 26 7 37 19 8 35 27 9 20 32 10 41 21 11 28 39 12
22 33 13 29 23
由上可知,最后一个自杀的是在第31个位置,而倒数第二个自杀的要排在第16个位置,之前的
人都死光了,所以他们也就不知道约琴夫与他的朋友并没有遵守游戏规则了。
代码实现:
点击(此处)折叠或打开
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 41
#define M 3
int main(void)
{
int man[N] = {0};
int count = 1;
int i = 0, pos = -1;
int alive = 0;
while(count <= N)
{
do
{
pos = (pos+1) % N; // 环状处理
if(man[pos] == 0)
i++;
if(i == M)
{ // 报数为3了
i = 0;
break;
}
} while(1);
man[pos] = count;
count++;
}
printf("\n约琴夫排列:");
for(i = 0; i < N; i++)
printf("%d ", man[i]);
printf("\n\n您想要救多少人?");
scanf("%d", &alive);
printf("\nL表示这%d人要放的位置:\n", alive);
for(i = 0; i < N; i++)
{
if(man[i] > alive)
printf("D");
else printf("L");
if((i+1) % 5 == 0)
printf(" ");
}
printf("\n");
return 0;
}
---------------http://blog.chinaunix.net/uid-28458801-id-3830178.html
Josephus有过以下的故事:在罗马人占领乔塔帕特后,39 个犹
太人与Josephus及他的朋友躲到一个洞中,39个犹太人决定宁愿死也不要被敌人到,于是决定了
一个自杀方式,41个人排成一个圆圈,由第1个人 开始报数,每报数到第3人该人就必须自杀,
然后再由下一个重新报数,直到所有人都自杀身亡为止。
然而Josephus 和他的朋友并不想遵从,Josephus要他的朋友先假装遵从,他将朋友与自己安排
在第16个与第31个位置,于是逃过了这场死亡游戏。
解法约瑟夫问题可用代数分析来求解,将这个问题扩大好了,假设现在您与m个朋友不幸参
与了这个游戏,您要如何保护您与您的朋友?只要画两个圆圈就可以让自己与朋友免于死亡游
戏,这两个圆圈内圈是排列顺序,而外圈是自杀顺序,如下图所示:
使用程式来求解的话,只要将阵列当作环状来处理就可以了,在阵列中由计数1开始,每找到三
个无资料区就填入一个计数,直而计数达41为止,然后将阵列由索引1开始列出,就可以得知每
个位置的自杀顺序,这就是约瑟夫排列,41个人而报数3的约琴夫排列如下所示:
14 36 1 38 15 2 24 30 3 16 34 4 25 17 5 40 31 6 18 26 7 37 19 8 35 27 9 20 32 10 41 21 11 28 39 12
22 33 13 29 23
由上可知,最后一个自杀的是在第31个位置,而倒数第二个自杀的要排在第16个位置,之前的
人都死光了,所以他们也就不知道约琴夫与他的朋友并没有遵守游戏规则了。
代码实现:
点击(此处)折叠或打开
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 41
#define M 3
int main(void)
{
int man[N] = {0};
int count = 1;
int i = 0, pos = -1;
int alive = 0;
while(count <= N)
{
do
{
pos = (pos+1) % N; // 环状处理
if(man[pos] == 0)
i++;
if(i == M)
{ // 报数为3了
i = 0;
break;
}
} while(1);
man[pos] = count;
count++;
}
printf("\n约琴夫排列:");
for(i = 0; i < N; i++)
printf("%d ", man[i]);
printf("\n\n您想要救多少人?");
scanf("%d", &alive);
printf("\nL表示这%d人要放的位置:\n", alive);
for(i = 0; i < N; i++)
{
if(man[i] > alive)
printf("D");
else printf("L");
if((i+1) % 5 == 0)
printf(" ");
}
printf("\n");
return 0;
}
---------------http://blog.chinaunix.net/uid-28458801-id-3830178.html
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