题目描述:
每年六一儿童节,NowCoder都会准备一些小礼物去看望孤儿院的小朋友,今年亦是如此。HF作为NowCoder的资深元老,自然也准备了一些小游戏。其中,有个游戏是这样的:首先,让小朋友们围成一个大圈。然后,他随机指定一个数m,让编号为0的小朋友开始报数。每次喊到m的那个小朋友要出列唱首歌,然后可以在礼品箱中任意的挑选礼物,并且不再回到圈中,从他的下一个小朋友开始,继续0…m-1报数….这样下去….直到剩下最后一个小朋友,可以不用表演,并且拿到NowCoder名贵的“名侦探柯南”典藏版(名额有限哦!!^_^)。请你试着想下,哪个小朋友会得到这份礼品呢?
思路:
比较普遍的思路是:
比较普遍的思路是把这n个整数做成一个环,当数到哪个数的时候就把那个数移除,并从下一个数重新开始数。所已基本思路是:使用数组模拟环,当当前的元素的值n相等的时候,就回到第一个位置重新遍历,每次当前元素的移动都伴随计步器的增加(每次增加1),当步数等于m的时候,则把当前元素的设为-1,表示已被删除,并重新设置计步器的值为0,还需要把n的值减小1,表示数组中的元素被移除了一个。
如果只求最后一个报数胜利者的话,我们可以用数学归纳法解决该问题,为了讨 论方便,先把问题稍微改变一下,并不影响原意:
问题描述:n个人(编号0~(n-1)),从0开始报数,报到(m-1)的退出,剩下的人 继续从0开始报数。求胜利者的编号。
我们知道第一个人(编号一定是m%n-1) 出列之后,剩下的n-1个人组成了一个新 的约瑟夫环(以编号为k=m%n的人开始):
k k+1 k+2 … n-2, n-1, 0, 1, 2, … k-2并且从k开始报0。
现在我们把他们的编号做一下转换:
k –> 0
k+1 –> 1
k+2 –> 2
…
…
k-2 –> n-2
k-1 –> n-1
变换后就完完全全成为了(n-1)个人报数的子问题,假如我们知道这个子问题的解: 例如x是最终的胜利者,那么根据上面这个表把这个x变回去不刚好就是n个人情 况的解吗?!!变回去的公式很简单,相信大家都可以推出来:x’=(x+k)%n。
令f[i]表示i个人玩游戏报m退出最后胜利者的编号,最后的结果自然是f[n]。
递推公式
f[1]=0;
f[i]=(f[i-1]+m)%i; (i>1)
有了这个公式,我们要做的就是从1-n顺序算出f[i]的数值,最后结果是f[n]。 因为实际生活中编号总是从1开始,我们输出f[n]+1。
算法实现:
public int LastRemaining_Solution2(int n, int m) {
if (n < 1 || m < 1)
return -1;
int[] a = new int[n];
//当前遇到的对象
int cur = -1;
//计步器
int count = 0;
int num = n;
while (num > 0) {
//移动到上次被删除元素的下一个元素
cur++;
//当遇到最后一个数的时候,从开头重新计算
if(cur == n) cur = 0;
//如果遇到了上次被删除的对象,则跳过该对象
if(a[cur] == -1)
continue;
//计步器加1
count++;
if(count == m){
//把当前元素标记为已删除
a[cur] = -1;
//计步器重新复位
count = 0;
num--;
}
}
return cur;
}
public class Solution {
public int LastRemaining_Solution(int n, int m) {
if(n==0) return -1;
int s=0;
for(int i=2;i<=n;i++){
s=(s+m)%i;
}
return s;
}
}