20151910042-刘鹏-C实验19-求解亚瑟夫问题1
《高级语言程序设计》实验报告——数组程序设计实验,主要探讨了雅瑟夫问题的解决方案,这是一个涉及数组动态管理和循环逻辑的经典问题。实验的目标在于让学生掌握数组的基本概念和动态分配与释放空间的方法,并通过实际编程体验模型设计在程序设计中的应用。 实验环境为Windows 10 Pro Workstation 17134.165操作系统,采用Cygwin GCC编译器进行代码编译执行。实验内容围绕雅瑟夫问题展开,问题描述如下:假设有一群人在圆桌周围,从1开始编号,按照特定规则报数,每数到指定数值的人将出列,然后从下一个人重新开始报数,直至只剩一人。这个问题被称为雅瑟夫问题,通常也叫约瑟夫环问题。 解决雅瑟夫问题的关键在于构建一个环形队列,并用一个长度为人数加一的一维数组来存储各元素,数组的元素表示其下一个元素的编号。初始状态下,数组元素的值为当前编号加一,最后一个元素指向第一个元素。当某人出列后,需要更新数组,即将其前一个元素的下一个元素设置为原本被移除元素的下一个元素,同时记录下一个报数者。 实验要求用户输入人数(n)、报数的数(m)和起始编号(k),并动态分配数组空间。程序结束时,应释放所分配的空间。在输出结果时,各编号之间以两个空格分隔。实验还提供了特定的数值组合(如n=8, m=4, k=1和n=10, m=12, k=4)进行程序调试和验证。 解决雅瑟夫问题的算法通常采用循环和指针的方式,初始化时,数组中的每个元素指向其下一个元素,然后通过循环进行报数,每次报数到m的人出列,更新数组,直到只剩一个元素。在这个过程中,使用三个变量分别代表当前报数者、刚报完数的人和下一个报数者,不断调整这三个变量的指向,直至完成所有操作。 通过这个实验,学生能够深入理解数组的动态管理,体会指针在数据结构和算法中的作用,以及如何运用模型设计来解决问题。同时,实验也锻炼了学生的编程能力和逻辑思维能力,有助于提升他们的程序设计水平。
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