完整实验报告,经过运行
1.建立单循环链表函数
LinkList InitRingList(int n) //尾插法建立单循环链表
{
Lnode *R,*p,*q;
R=new Lnode; //不带头结点
p=R;
for(int i=1;i<n;i++)
{
q=new Lnode;
p->data=i;
p->next=q;
p=q;
}
p->data=n;
p->next=R; //链表首尾相连
R=p; //R 指向循环链表的尾结点
return R;
【约瑟夫环实验报告】涉及的核心知识点是数据结构中的链表操作,特别是单循环链表的构建和遍历,以及解决约瑟夫环问题的算法。约瑟夫环问题是一个经典的理论问题,用于考察数据结构和算法的应用。
1. **约瑟夫环问题**:
约瑟夫环问题描述了一个逻辑上围成一圈的人,按照特定规则出列的序列。问题的关键在于理解和模拟这个过程。在这个实验中,n个人编号1到n,从编号为k的人开始报数,每数到m的人就会出列,然后从下一个人重新开始报数,直到所有人都出列。
2. **数据结构设计**:
- **循环链表**:因为人退出圈子后,剩余的人仍然需要形成一个新的圈子,所以选择使用循环链表来表示这一特性。循环链表不带头结点,这样每次迭代时可以直接操作当前结点的下一个结点,无需判断是否到达链表尾部。
- **链表节点定义**:定义了一个结构体`Lnode`,包含一个整型数据`number`和一个指向下一个节点的指针`next`。
- **退出顺序存储**:使用整型数组`quit[N]`记录出列的顺序。
3. **功能函数**:
- **初始化链表**:`LinkList InitRingList(int n)`函数通过尾插法创建一个包含n个元素的单循环链表。链表的建立是从0号结点开始,依次插入新结点,最后将最后一个结点的`next`指针指向0号结点,形成循环。
- **Josephus函数**:`void Josephus(LinkList R, int n, int k, int m, int quit[N])`是解决约瑟夫环问题的主要算法。找到起始报数的位置,然后按照k的步长遍历链表,每到m的位置就删除该结点并记录其编号。该过程不断重复,直至链表为空。
- **输出顺序**:`void Print(int n, int quit[N])`用于打印退出的顺序,遍历quit数组并输出所有元素。
4. **编码实现**:
代码使用C++编写,包含了链表的创建、约瑟夫环问题的解决和结果的输出。`#include`语句导入了必要的头文件,`typedef`定义了链表类型的别名`LinkList`。`InitRingList`、`Josephus`和`Print`函数实现了上述的功能描述。在主函数中,可以调用这些函数,接收用户输入并处理数据。
通过这个实验,学生可以深入理解链表数据结构的操作,以及如何运用算法解决实际问题。此外,实验也强调了良好的用户界面设计,以确保用户能够正确输入数据。