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单向环形链表应用场景

Josephu(约瑟夫、约瑟夫环) 问题

Josephu 问题为：设编号为1，2，… n的n个人围坐一圈，约定编号为k（1<=k<=n）的人从1开始报数，数到m 的那个人出列，它的下一位又从1开始报数，数到m的那个人又出列，依次类推，直到所有人出列为止，由此产生一个出队编号的序列。

提示：

用一个不带头结点的循环链表来处理Josephu 问题：先构成一个有n个结点的单循环链表，然后由k结点起从1开始计数，计到m时，对应结点从链表中删除，然后再从被删除结点的下一个结点又从1开始计数，直到最后一个结点从链表中删除算法结束。

Josephu 问题为：设编号为1，2，… n的n个人围坐一圈，约定编号为k（1<=k<=n）的人从1开始报数，数到m 的那个人出列，它的下一位又从1开始报数，数到m的那个人又出列，依次类推，直到所有人出列为止，由此产生一个出队编号的序列。

n = 5 , 即有5个人
k = 1, 从第一个人开始报数
m = 2, 数2下

构建一个单向的环形链表思路

先创建第一个节点, 让 first 指向该节点，并形成环形
后面当我们每创建一个新的节点，就把该节点，加入到已有的环形链表中即可.

遍历环形链表

先让一个辅助指针(变量) curBoy，指向first节点
然后通过一个while循环遍历该环形链表即可 curBoy.next == first 结束

环形链表_约瑟夫问题分析图解和实现

根据用户的输入，生成一个小孩出圈的顺序
n = 5 , 即有5个人
k = 1, 从第一个人开始报数
m = 2, 数2下

出圈的顺序 2->4->1->5->3

一直丢手绢

代码

package com.atguigu.linkedlist;/*** ClassName:  <br/>* Description:  <br/>* Date: 2021-02-19 15:22 <br/>* @project data_algorithm* @package com.atguigu.linkedlist*/public class Josepfu {public static void main(String[] args) {// 测试一把看看构建环形链表，和遍历是否okCircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();circleSingleLinkedList.addBoy(125);// 加入5个小孩节点circleSingleLinkedList.showBoy();//测试一把小孩出圈是否正确circleSingleLinkedList.countBoy(10, 20, 125); // 2->4->1->5->3//String str = "7*2*2-5+1-5+3-3";}}// 创建一个环形的单向链表
class CircleSingleLinkedList {// 创建一个first节点,当前没有编号private Boy first = null;// 添加小孩节点，构建成一个环形的链表public void addBoy(int nums) {// nums 做一个数据校验if (nums < 1) {System.out.println("nums的值不正确");return;}Boy curBoy = null; // 辅助指针，帮助构建环形链表// 使用for来创建我们的环形链表for (int i = 1; i <= nums; i++) {// 根据编号，创建小孩节点Boy boy = new Boy(i);// 如果是第一个小孩if (i == 1) {first = boy;first.setNext(first); // 构成环curBoy = first; // 让curBoy指向第一个小孩} else {curBoy.setNext(boy);//boy.setNext(first);//curBoy = boy;}}}// 遍历当前的环形链表public void showBoy() {// 判断链表是否为空if (first == null) {System.out.println("没有任何小孩~~");return;}// 因为first不能动，因此我们仍然使用一个辅助指针完成遍历Boy curBoy = first;while (true) {System.out.printf("小孩的编号 %d \n", curBoy.getNo());if (curBoy.getNext() == first) {// 说明已经遍历完毕break;}curBoy = curBoy.getNext(); // curBoy后移}}// 根据用户的输入，计算出小孩出圈的顺序/**** @param startNo*            表示从第几个小孩开始数数* @param countNum*            表示要数几下* @param nums *            表示最初有多少小孩在圈中*/public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) {// 先对数据进行校验if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) {System.out.println("参数输入有误， 请重新输入");return;}// 创建要给辅助指针,帮助完成小孩出圈Boy helper = first;// 需求创建一个辅助指针(变量) helper , 事先应该指向环形链表的最后这个节点while (true) {if (helper.getNext() == first) { // 说明helper指向最后小孩节点break;}helper = helper.getNext();}//小孩报数前，先让 first 和  helper 移动 k - 1次for(int j = 0; j < startNo - 1; j++) {first = first.getNext();helper = helper.getNext();}//当小孩报数时，让first 和 helper 指针同时 的移动  m  - 1 次, 然后出圈//这里是一个循环操作，知道圈中只有一个节点while(true) {if(helper == first) { //说明圈中只有一个节点break;}//让 first 和 helper 指针同时 的移动 countNum - 1for(int j = 0; j < countNum - 1; j++) {first = first.getNext();helper = helper.getNext();}//这时first指向的节点，就是要出圈的小孩节点System.out.printf("小孩%d出圈\n", first.getNo());//这时将first指向的小孩节点出圈first = first.getNext();helper.setNext(first); //}System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号%d \n", first.getNo());}
}// 创建一个Boy类，表示一个节点
class Boy {private int no;// 编号private Boy next; // 指向下一个节点,默认nullpublic Boy(int no) {this.no = no;}public int getNo() {return no;}public void setNo(int no) {this.no = no;}public Boy getNext() {return next;}public void setNext(Boy next) {this.next = next;}}

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