项目作业.docx
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项目作业
湖南大众传媒学院
网络传媒系
《算法与数据结构》课程设计报告
姓名：
班级：
学号：
指导教师：
年月日
课程设计综合成绩评定
设计题目一：
约瑟夫生者死者游戏
考核项目
分值
A
C
得分
设计情况（共70分）
设计工作量与难度
20
设计工作量大与设计有一定难度
设计工作量与难度一般，基本达到了要求
设计
方案
15
设计方案正确、合理
设计方案较正确、基本合理，但不是最优
设计完成情况
35
完成了选题的设计内容，设计功能完整，相关算法设计正确，程序结果正确、直观性好
基本完成了选题的设计内容及主要选题功能，相关算法设计基本正确，程序结果正确
设计报告（共15分）
报告组织结构及内容
10
内容组织及结构合理、内容充实、层次清晰、图表得当
内容组织及结构较合理、内容较充实、层次较清晰、图表应用基本得当
报告排版格式
5
格式规范，完全符合要求
格式基本规范，基本符合要求
设计态度（共15分）
15
设计态度认真、积极
设计态度比较认真
综合得分
课程设计综合成绩（折合为优、良、中、及格与不及格计）
其它说明：
1.约瑟夫生者死者游戏
1.1项目简介
约瑟夫生者死者游戏的大意是：
30个旅客同乘一条船，因为严重超载，加上风高浪大，危险万分；因此船长告诉乘客，只有将全船一半的旅客投入海中，其余人才能幸免遇难。
无奈，大家只得同意这种办法，并议定30个人围成一圈，由第一个人开始，依次报数，数到第9人，便把他投入大海中，然后从他的下一个人数起，数到第9人，再将他投入大海，如此循环，直到剩下15个乘客为止。
问哪些位置是将被扔下大海的位置。
1.2设计思路
本游戏的数学建模如下：
假设n个旅客排成一个环形，依次顺序编号1，2，…，n。
从某个指定的第1号开始，沿环计数，每数到第m个人就让其出列，且从下一个人开始重新计数，继续进行下去。
这个过程一直进行到剩下k个旅客为止。
本游戏的要求用户输入的内容包括：
1.旅客的个数，也就是n的值；
2.离开旅客的间隔数，也就是m的值；
3.所有旅客的序号作为一组数据要求存放在某种数据结构中。
本游戏要求输出的内容是包括
1.离开旅客的序号；
2.剩余旅客的序号；
所以，根据上面的模型分析及输入输出参数分析，可以定义一种数据结构后进行算法实现。
1.3数据结构
为了解决这一问题，可以用长度为30的数组作为线性存储结构，并把该数组看成是一个首尾相接的环形结构，那么每投入大海一个乘客，就要在该数组的相应位置做一个删除标记，该单元以后就不再作为计数单元。
这样做不仅算法较为复杂，而且效率低，还要移动大量的元素。
用单循环链表解决这一问题，实现的方法相对要简单得多。
首先要定义链表结点，单循环链表的结点结构与一般的结点结构完全相同，只是数据域用一个整数来表示位置；然后将它们组成具有30个结点的单循环链表。
接下来从位置为1的结点开始数，数到第8个结点，就将下一个结点从循环链表中删去，然后再从删去结点的下一个结点开始数起，数到第8个结点，再将其下一个结点删去，如此进行下去，直到剩下15个结点为止。
为了不失一般性，将30改为一个任意输入的正整数n，而报数上限（原为9）也为一个任选的正整数k。
这样该算法描述如下：
（1）创建含有n个结点的单循环链表；
（2）生着与死者的选择：
p指向链表的第一个结点，初始i置为1；
while（i<=n/2）//删除一半的结点
｛从p指向的结点沿链前进k-1步；
删除第k个结点（q所指向的结点）；
p指向q的下一个结点；
输出其位置q->data;
i自增1；
｝
（3）输出所有生者的位置。
1.4运行结果
3.总结与分析
此程序目前的缺点在于，结点密码数据类型定义的存储类型是int型，不能超过-2147483648～2147483648，一旦超过则程序输出结果有误，另一个缺点就是程序运行当中，一旦中途输入出现错误，则无法返回，必须将当前操作结束等到下个主函数的循环开始，或者直接退出重新运行此程序。
优点则在于程序运行速度较快，不会出现输出结果有误的问题
经过这次集中上机的实验，从开始选题到自己上手还是编写程序的过程中，我学会了很多的东西，以前对C语言的知识和算法总是模棱两可的，经过这次练习，在某些方面上还是经过了加强的训练。
此次，实验，从开始构建循环链表然后实现约瑟夫环功能的过程中，中途也遇见一些问题，但都逐一克服，相信在这次的实验中提升了较大的自身动手实践能力。
学好数据结构！
附录
附录1约瑟夫生者死者游戏程序源代码
LinkListInitRing（intn,LinkListR）//尾插入法建立单循环链表函数
{
ListNode*p,*q;
intI;
R=q=（LinkNode*）malloc（sizeof（LinkNode））;
for（i=1;ip=（LinkNode*）malloc（sizeof（LinkNode））;
q->data=i;
q->next=p;
q=p;
}
p->data=n;
p->next=R;
R=p;
returnR;
}
LinkListDeleteDeath（intn,intk,LinkListR）//生者与死者的选择
{
inti,j;
ListNode*p,*q;
p=R;
for（i=1;ifor（j=1;jp=p->next;
q=p->next;
p->next=q->next;
printf（“%4d”,q->data）;
free（q）;
}
R=p;returnR;
}
voidOutRing（intn,LinkListR）{//输出所有生者
inti;
LinkNode*p;
p=R;
for（i=1;i<=n/2;i++,p=p->next）{
printf（“%4d”,p->data）
}
}
有了上述算法分析和设计之后，实现就比较简单了。
首先要定义一个链表结构类型，然后编写一个主函数调用上面已定义好的函数即可。
主函数的源程序如下：
#include
#include
typedefstructnode{
intdata;
structnode*next;
}ListNode;
typedefListNode*LinkList;
voidmain（）{
LinkListR;
intn,k;
LinkListInitRing（intn,LinkListR）;
LinkListDeleteDeath（intn,intk,LinkListR）;
voidOutRing（intn,LinkListR）;
printf（“总人数n.报数上限k=”）;
scanf（“%d%d”,&n,&k）;
R=InitRing（n,R）;
R=DeleteDeath（n,k,R）;
OutRing（n,R）;
}
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