数据结构约瑟夫环实验报告.docx
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数据结构约瑟夫环实验报告
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《数据结构与算法设计》
约瑟夫环实验报告
――实验-
专业：
物联网工程
班级：
物联网1班
学号：
15180118
姓名：
刘沛航
实验目的
1、熟悉VC环境，学习使用C语言利用链表的存储结构解决实际的问题。
2、在编程、上机调试的过程中，加深对线性链表这种数据结构的基本概念理解。
3、锻炼较强的思维和动手能力和更加了解编程思想和编程技巧。
二、实验内容
1、采用单向环表实现约瑟夫环。
请按以下要求编程实现：
1从键盘输入整数m通过create函数生成一个具有m个结点的
单向环表。
环表中的结点编号依次为1,2,,m
2从键盘输入整数s（1<=s<=m和n,从环表的第s个结点开始计数为1,当计数到第n个结点时，输出该第n结点对应的编号,将该结点从环表中消除,从输出结点的下一个结点开始重
新计数到n,这样，不断进行计数，不断进行输出，直到输出了这个环表的全部结点为止。
例如，m=10s=3,n=4。
则输出序列为：
6,10,4,9,5,2,1,3,8,7。
三、程序设计
1、概要设计
为了解决约瑟夫环的问题,我们可以建立单向环表来存储每
个人的信息（该人的编号以及其下一个人的编号），及结点，人后通过查找每个结点，完成相应的操作来解决约瑟夫问题。
（1）抽象数据类型定义
ADTJoh{
数据对象：
D={ai|aiElemSet,i1,2,K,n,n0}
数据关系：
R1={ai1,ai|ai1,aiD,i1,2,K,n}基本操作：
create（&J,n）
操作结果：
构造一个有n个结点的单向环表J。
show（J）
初始条件：
单向环表J已存在。
操作结果：
按顺序在屏幕上输出J的数据元素。
calculate（J,s,n）
初始条件：
单向环表J已存在，s>0,n>0,s<环表
结点数。
操作结果：
返回约瑟夫环的计算结果。
}ADTJoh
（2）宏定义
#defineNULL0
#defineOK1
#defineERROR-1
3）主程序流程
（4）
模块调用关系
结束
程序分为下述模块:
1）主函数模块一一执行输入调用其他的功能函数
2）创建环表模块创建单向环表
3）计算处理模块计算出要出列的标号并输出
4）显示模块一一输出建立好的环表调用关系如下：
主函数模块
创建环表模块
显示模块
计算处理模块
2、详细设计
（1）数据类型设计
typedefintElemType;II元素类型
typedefstruct{
ElemTypedata;
structJoh*next;
}Joh,*LinkList,*p;//结点类型，指针类型
（2）操作算法
Statuscreate（LinkList&J,intn）{
//创建一个有n个结点的单向环表
if（n<=0）
returnERROR;〃n<0错误
J=（LinkList）malloc（sizeof（J））;
J->data=1;
J->next=J;〃建立第一个结点
for（inti=n;i>1;--i）{
p=（LinkList）malloc（sizeof（J））;
p->data=i;
p->next=J->next;J->next=p;〃插入至U表头
}
returnOK;
}//create
voidshow（LinkListJ）{//主要的操作函数
//顺序输出环表J的结点
p=J;
printf（"%d",p->data）;
p=p->next;
while（p!
=J）{//循环终止条件
printf（"%d",p->data）;p=p->next;
}
}//show
voidcalculate（LinkListJ,ints,intn）{
p=J;
Joh*head=p;//声明结点while（p->data!
=s）{
p=p->next;
head=p;
}//寻找起始结点
while（p->next!
=p）{//终止条件
for（inti=0;ihead=p;
//保存前置节点
p=p->next;
}
printf（"%d",p->data）;
head->next=p->next;//删除已输出结点p=head->next;
}
if（n!
=1）
printf（"%d\n",p->data）;
else
printf（"\n"）;
}//calculate
（3）主函数代码
intmain（）{//主函数
Joh*J;intm,s,n;
printf（"Thenumofnodeis:
"）;scanf（"%d",&m）;
create（J,m）;//创建单向环表J
show（J）;//输出J的数据
printf（"\n"）;
printf（"Thefirstnodewhichyouwantis:
"）;scanf（"%d",&s）;
printf（"Theinternalwhichyouwantis:
"）;
scanf（"%d",&n）;
calculate（J,s,n）;//计算并输出结果
return0;
}//main
四、程序调试分析
1、细节决定成败，编程最需要的是严谨，如何的严谨都不过分，往往检查了半天发现错误发生在某个括号，分号，引号，或者数据类型上。
在写主要操作函数caculate（）时，在终止条件的书写处不是很清楚，导致我浪费了很多时间。
2、还有一点很大的感触就是，在自己绞尽脑汁都解决不了遇到的问题时，一个很好的手段就是询问同学，寻求其帮助，就比如我在想函数终止条件时，同学一句简单的话语就让我如梦初醒。
这不是什么丢脸的事情，相反的，在快速解决问题的同时，还会收获友谊，不是一举两得吗。
我想，这也是合作学习的真谛吧。
五、用户使用说明
1、本程序的运行环境为Windows操作系统下的MicrosoftVisualC++6.0。
2、在VC环境下打开程序后，按要求键入要求的数字，以等号或空格断开，敲击“回车符”，即可以显示要求的结果。
3、按下任意键以继续。
六、程序运行结果
程序测试1:
程序测试2:
J■^C^U&ERS^EHAH'^pEEifTD^W^ttt^i&ehjgyJnieph.rxe^-D
IMtlf
七、程序清单
#include
structLNode
{
intnum;
structLNode*next;
};//定义链表
typedefstructLNodeNODE;
NODE*createlinklist（intn）
{
//初始化循环链表,并返回头指针
NODE*head,*p,*q;
inti=1;
head=p=（structLNode*）malloc（sizeof（structLNode））;
p->num=i;
for（i=2;i<=n;i++）
{
q=（structLNode*）malloc（sizeof（structLNode））;
if（q==0）return（0）;
p->next=q;
p=q;
p->num=i;
}
p->next=head;//使链表尾指向链表头,形成循环链表
returnhead;
}
voidjoseph（NODE*p,intn,intm）
{
//约瑟夫函数，用于输出约瑟夫环
inti,j;
NODE*q;
for（i=1;i<=n;i++）
{
for（j=1;jp=p->next;//计算出列者序号
q=p->next;
p->next=q->next;
printf（"%d",q->num）;
free（q）;
}
p->next=NULL;
voidmain（）
{
NODE*head;intn,s,m;
inti;
//确定计算系数
printf（"
I**********************
-15180118-刘沛航
****************************\n"）;
printf（"围绕圆桌的人数为?
\n"）;scanf（"%d",&n）;
printf（"从第几人开始?
\n"）;scanf（"%d",&s）;
printf（"数到几的人出列?
\n"）;scanf（"%d",&m）;
//确定头指针
head=createlinklist（n）;
if（s==1）
for（i=1;ihead=head->next;
else
for（i=1;ihead=head->next;
//输出约瑟夫环出列顺序
printf（"出列的顺序如下:
\n"）;
joseph（head,n,m）;
printf（"\n"）;
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