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约瑟夫环实验报告,使用C语言进行数据结构分析。

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简介:
一.需求分析 1. 存在着n(n≥0)个人,他们按照顺时针方向围成一个圆圈,编号分别为1, 2, …, n。从第一个人开始,以顺时针方向依次报数,当报到第m个人(m为正整数)时,该人将被淘汰。随后,从下一个人开始,重新从1开始顺时针报数,重复这个过程,直到所有人都被淘汰为止。程序应按列出的顺序输出被淘汰的人员编号。 2. 演示程序采用用户与计算机交互的方式运行,具体表现为在计算机终端上首先显示“提示信息”,然后用户通过键盘输入演示程序所规定的运算指令。相应的输入数据以及计算结果将会在指令后立即显示出来。 3. 测试数据M的初始值设置为20;N=7,7个人的密码分别是3, 1, 7, 2, 4, 8, 和4。根据这些密码的顺序进行淘汰,最终的列出顺序为6, 1, 4, 7, 2, 3, 和5。

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    本实验报告详细探讨了利用C语言实现经典数据结构问题——约瑟夫环的过程。通过模拟多人游戏中的淘汰机制,深入分析了循环链表的应用,并提供了完整的代码示例和测试结果,旨在帮助读者理解和掌握约瑟夫环算法及其在实际编程场景中的应用。 一.需求分析 1. 设有编号为1,2,…,n的n(n>0)个人按顺时针方向围坐成一圈。从第一个人开始顺时针报数,报到m的人(m为正整数),令其出列。然后再从下一个开始,重新从1 顺时针报数,如此下去,直至所有人全部出列为止。程序依次输出列人的编号顺序。 2. 演示程序以用户和计算机的对话方式执行,即在计算机终端上显示“提示信息”之后,由用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令;相应的输入数据和在运算结果显示在其后。 3. 测试数据:M 的初值为 20;N=7,7个人的密码依次为:3,1,7,2,4,8,4。出列顺序为6,1,4,7,2,3,5。
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    本实验报告详细探讨了经典数学问题“约瑟夫环”的解决方案及其在数据结构中的实现方法。通过构建循环链表和递归算法,深入分析并优化了不同规模下的求解效率与策略选择。 数据结构实验约瑟夫环问题实验报告 本实验报告旨在解决约瑟夫环问题,并提供了详细的实验内容。 一、实验目的及要求 实验目的:设有编号为 1,2,...,n 的 n(n>0)个人围成一个圈,每个人持有一个密码 m。从第一个人开始报数,当报到m时停止报数;此时该人出圈,并由其下一位重新开始计数直到再次遇到m为止。如此循环直至所有人全部出圈。给定任意n和m后求解这 n 个人的出圈顺序。 实验要求: (1)建立数据模型,确定存储结构; (2)对任意n个人,密码为 m,实现约瑟夫环问题; (3)输出结果可以依次显示也可以用数组形式保存。 二、实验步骤 (1)定义约瑟夫环的存储结构。 由于此问题是循环性质的问题,考虑使用循环链表。为了简化操作,在不带头结点的情况下建立一个循环单向链表,并由头指针 first 指示。将每个节点的数据类型定义如下: ```c++ struct Node{ int data; // 编号 Node *next; }; ``` (2)创建约瑟夫环。 通过初始化,构建不含头结点的循环单向链表,并由指针first指示。 (3)设计算法实现人员出圈。 伪代码如下: 1. 初始化工作指针 pre 和 p 以及计数器 count; 2. 循环直到p等于pre - 如果count等于m,则执行以下操作: 输出结点 p 的编号,删除结点 p,并令p指向下一个节点。重置计数器。 - 否则,继续: 工作指针 pre 和 p 移动到下一个位置;增加计数器 count; 3. 当链表中只剩一个节点时输出该节点的值并将其从链表中删除。 三、实验内容代码 ```c++ #include using namespace std; struct Node{ int Data; struct Node *next; }; class JosephRing{ public: JosephRing(int n); // 初始化n个结点的循环单向链表 ~JosephRing(); void Joseph(int m); // 输出出圈顺序 private: Node *rear; // 指针类型为Node类指针,用于指向最后一个节点 }; // 构造函数,创建一个包含n个节点的循环单向链表。 JosephRing::JosephRing(int n){ Node *s = nullptr; rear = new Node; rear->Data = 1; // 初始化第一个结点的数据为1 rear->next = rear; // 将该结点指向自己,形成环形结构的开始 for (int i=2 ;i<=n;i++){ s = new Node; s->Data = i; s->next = rear->next; rear->next = s; rear=s; } } // 函数Joseph用于实现约瑟夫环问题,输出出圈顺序。 void JosephRing::Joseph(int m){ Node *pre=rear,*p= rear -> next; int count=1; // 初始化工作指针和计数器 while(p->next != p){ if(count < m) { // 如果count小于m,则继续前进 pre = p; p=p->next; count++; } else { cout<Data< next = p -> next ; delete q; p=pre->next; count=1; } } cout<Data<
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    《约瑟夫环实验报告分析》是对经典的约瑟夫斯问题进行深入探讨和实验验证的研究报告。通过模拟不同参数下的求解过程,分析了该问题中的数学模式及算法效率,旨在加深对此类循环淘汰问题的理解,并探索其在计算机科学与编程竞赛中的应用价值。 Joseph环任务描述如下:编号为1, 2, ..., n的n个人按照顺时针方向围坐一圈,每个人只有一个密码(正整数)。一开始任选一个正整数作为报数上限值m,从第一个开始顺时针方向自1开始顺序报数,当报到m时停止。此时报m的人出列,并将他的密码作为新的m值,然后从他在顺时针方向的下一个人重新开始计数,直至所有人全部出列为止。设计一个程序来求解出列的具体顺序。要求使用单向循环链表存储结构模拟此过程,并按照每个人实际离场的先后顺序输出其编号。
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    本实验报告探讨了约瑟夫环问题,并通过数据结构方法进行了模拟实现。分析了不同参数下的求解效率与算法优化策略。 数据结构实验报告:约瑟夫环的C语言实现,本人亲笔撰写。
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    本项目包含约瑟夫环问题的数据结构实现源代码及实验报告。通过C++编写解决约瑟夫环的经典算法,并详细记录了设计思路、编码过程和测试结果,适合学习与参考。 数据结构实验报告——约瑟夫环源码及实验报告可以分享一下!
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    本实验报告深入探讨了数据结构中的经典问题——约瑟夫环,并通过多种算法实现及分析,旨在优化解题过程,提高对循环链表和数学模型的理解与应用。 约瑟夫数据结构课程设计实验报告为大家带来福利!
  • 使C(Jonseph-master.zip)
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    本项目包含在GitHub仓库Jonseph-master.zip中的代码,采用数据结构与C语言实现了经典的约瑟夫环问题,适用于算法学习与实践。 《约瑟夫环的C语言实现与数据结构解析》 约瑟夫环问题是由数学家约瑟夫·弗雷德里克·本杰明提出的一个理论问题。该问题的基本设定是:在圆形排列的n个人中,从某个人开始按顺时针方向报数,每数到m的人就退出圆圈,直到最后只剩下一个人为止。此问题旨在探索如何计算最后留下的那个人的位置。 在这个名为Jonseph-master.zip的压缩包文件中,我们可以期待找到一个C语言实现的约瑟夫环问题解决方案。作为一门底层且高效的编程语言,C语言非常适合解决这种需要高效算法的问题。 为了理解如何利用数据结构来表示这个问题,可以采用链表或者数组进行模拟。例如,使用链表存储每个人的信息,并用每个节点包含人编号和指向下一个节点的指针的方式实现。这样,在每次移除第m个元素时,只需改变指针即可完成操作;而如果使用数组,则可以通过索引来表示每个人的顺序,但在删除元素时需要进行一定的元素移动。 在C语言中,数据结构的创建与操作需手动管理内存分配和释放过程,这要求程序员具备深入理解内存相关知识。例如,在链表实现过程中,通常会用`malloc()`函数动态申请所需空间,并使用`free()`来回收不再使用的资源以避免出现内存泄漏问题。 为了高效地解决约瑟夫环问题,关键在于设计一个高效的算法。一种常见的方法是采用“虚拟头”技术:创建一个虚拟节点作为链表的首节点并将其指向实际的第一个元素;然后从该虚拟节点开始计数,在每经过m次时移除当前节点,并更新后续链接关系直至仅剩下一个有效结点为止。 在C语言中,实现上述算法需要掌握指针操作、循环控制和条件判断等基本编程技巧。同时,为了保证程序的稳定性与可靠性,还需要考虑错误处理机制的设计问题,如输入数据的有效性验证以及空链表情况下的特殊处理策略等等。 此外,在压缩包内可能还会包含一些测试用例以检验代码的功能实现是否准确无误。这通常涉及到对不同规模的数据集进行测试(例如n和m的值),并通过对比预期输出结果来确认程序的实际表现符合设计要求。 总之,Jonseph-master.zip文件提供了一个关于约瑟夫环问题在C语言中的解决方案示例,涵盖了数据结构的选择与操作、内存管理技巧、算法优化策略及错误处理等方面的综合应用。通过深入研究和理解这段代码内容,学习者不仅能够提升自身的编程技能水平,还能进一步提高对复杂算法设计的理解能力,并获得对于常用数据类型更为直观的认识体验。
  • C版本的.zip
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    本资源提供了用C语言实现的经典数据结构问题——约瑟夫环的解决方案,包括源代码及详细注释,适合学习和参考。 约瑟夫问题的一种描述是:编号为1, 2, …, n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每个人持有一个密码(正整数)。一开始任选一个正整数作为报数上限值m,从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数,当报到m时停止。此时报出m的人将离开圈子,并将其持有的密码作为新的m值;然后从他顺时针方向上的下一个人重新开始计数,直至所有人全部离圈为止。 试设计一个程序求解出列的顺序。该实验报告使用C语言编写了约瑟夫环问题的解决方案,支持手动输入和随机生成两种模式,并在拓展部分中采用数组来实现算法。
  • 刚完成的C版本)
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    本简介提供了一个用C语言编写的约瑟夫环问题解决方案和实验报告。文档详细记录了算法设计、代码实现及测试过程,适用于学习数据结构与算法的同学参考。 约瑟夫环实验报告 这份实验报告主要探讨了约瑟夫环问题的解决方案及其实现过程,包括理论背景、算法设计以及代码实现等方面的内容。通过本实验,我们不仅加深了对循环链表数据结构的理解,还掌握了如何使用递归和非递归方法来解决经典的数学难题。 在接下来的部分中,我们将详细介绍该实验的具体步骤,并分享一些关键的编程技巧与调试经验。此外,还会讨论不同算法之间的优劣比较及其应用场景分析等话题。希望读者能够从中获得启发并激发更多关于计算机科学领域的研究兴趣。
  • 关于问题的1.doc
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    本实验报告详细探讨了经典的约瑟夫环问题,并通过多种数据结构(如链表、队列)实现了该问题的不同求解方法,分析其效率与适用场景。 约瑟夫环问题描述如下:假设编号为1, 2, 3,..., n的n个人(其中n>0)按照顺时针方向围成一圈,m是一个任意正整数。从第一个人开始,按顺时针顺序依次报数,当有人报出数字m后停止,并且此人退出游戏;然后由他后面的人继续从1重新开始计数,直至再次有人喊到m为止并同样出局。如此循环往复直到所有参与者都已离场。请编写程序来模拟这一过程:对于给定的任意正整数m和n,输出最终每个人的出列顺序编号序列。实验要求使用顺序表实现该算法。