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";