php解決約瑟夫環


今天偶遇一道算法題 

“約瑟夫環”是一個數學的應用問題:一群猴子排成一圈,按1,2,…,n依次編號。然后從第1只開始數,數到第m只,把它踢出圈,從它后面再開始數, 再數到第m只,在把它踢出去…,如此不停的進行下去, 直到最后只剩下一只猴子為止,那只猴子就叫做大王。要求編程模擬此過程,輸入m、n, 輸出最后那個大王的編號。

方法一:遞歸算法

 1 function killMonkey($monkeys , $m , $current = 0){
 2     $number = count($monkeys);
 3     $num = 1;
 4     if(count($monkeys) == 1){
 5         echo $monkeys[0]."成為猴王了";
 6         return;
 7     }
 8     else{
 9         while($num++ < $m){
10             $current++ ;
11             $current = $current%$number;
12         }
13         echo $monkeys[$current]."的猴子被踢掉了<br/>";
14         array_splice($monkeys , $current , 1);
15         killMonkey($monkeys , $m , $current);
16     }
17 }
18 $monkeys = array(1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7, 8 , 9 , 10); //monkeys的編號
19 $m = 3; //數到第幾只猴子被踢出
20 killMonkey($monkeys , $m);

方法二:線性表應用

最后這個算法最牛,
哦,是這樣的,每個猴子出列后,剩下的猴子又組成了另一個子問題。只是他們的編號變化了。第一個出列的猴子肯定是a[1]=m(mod)n(m/n的余數),他除去后剩下的猴子是a[1]+1,a[1]+2,…,n,1,2,…a[1]-2,a[1]-1,對應的新編號是1,2,3…n-1。設此時某個猴子的新編號是i,他原來的編號就是(i+a[1])%n。於是,這便形成了一個遞歸問題。假如知道了這個子問題(n-1個猴子)的解是x,那么原問題(n個猴子)的解便是:(x+m%n)%n=(x+m)%n。問題的起始條件:如果n=1,那么結果就是1。

1 function yuesefu($n,$m) {  
2     $r=0;  
3     for($i=2; $i<=$n; $i++) {
4         $r=($r+$m)%$i;  
5     }
6     return $r+1;  
7 }  
8 echo yuesefu(10,3)."是猴王";


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