数据结构与算法joseph环.docx
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数据结构与算法joseph环
数据结构与算法课程设计
joseph环
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张小莲
需求分析-------------------------------------------------------03
算法分析-------------------------------------------------------04
该单循环链表的逻辑结构------------------------------------------04
删除出列的结点-------------------------------------------------04
判断是否所有人全部出列------------------------------------------04
算法设计-------------------------------------------------------05
PersonList结构体-----------------------------------------------05
CreateList函数-------------------------------------------------05
Exports函数---------------------------------------------------05
完整代码-------------------------------------------------------07
结果说明-------------------------------------------------------09
总结------------------------------------------------------------10
需求分析
编号是1，2，……,n的n个人按照顺时针方向围坐一圈，每个人只有一个密码（正整数）。
一开始任选一个正整数作为报数上限值m，从第一个人开始顺时针方向自1开始顺序报数，报到m时停止报数。
报m的人出列，将他的密码作为新的m值，从他在顺时针方向的下一个人开始重新从1报数，如此下去，直到所有人全部出列为止。
设计一个程序来求出出列顺序。
算法分析
1.该单循环链表的逻辑结构
由于题目要求“从第一个人开始顺时针方向自1开始顺序报数，报到m时停止报数。
报m的人出列，将他的密码作为新的m值，从他在顺时针方向的下一个人开始重新从1报数，如此下去”，队伍中编号最大的人报数完毕后编号最小的人应紧接着报数，所以创建链表时链表中最后一个结点的next指针直接指向首结点而不是头结点比较合适。
该单循环链表的逻辑结构如下：
2.删除出列的结点
某结点出列后，应将该结点从单循环链表里删除，则需要找到该结点的前一个结点，并由p指向它，通过修改指针域使结点p的直接后继为s的直接后继，即p->next=s->next。
当m=1时，即将出列的结点的前一个结点就是还未进行移动的当前的s指针指向的结点。
当要删除的结点恰好为head指向的结点时，删除前应修改head指向的结点为s->next。
3.判断是否所有人全部出列
由于结点出列后的删除操作，整个单循环链表的表长是逐渐缩短的，直至单链表只剩下头结点和首结点：
此时已经无法在进行删除结点操作，因为该结点的直接后继就是自己。
但实际上，当只剩下一个人时无论m为何值此人直接出列就可以了。
也就是说，当链表里只剩下最后一个结点时已经不必进行删除操作，直接输出该结点的编号即可。
于是问题就转化成如何判断链表里只剩最后一个结点，判断head->next是否与head相等可以解决问题。
算法设计
1.PersonList结构体
每个结点包含编号，密码以及指向下一个结点的指针域三个数据。
typedefstructnode
{
intpassword;//密码
intnumber;//编号
structnode*next;//指针域
}PersonList;
2.CreateList函数
该函数的功能是建立单循环链表，并从键盘读入每个编号的密码，入口参数n为单循环链表所包含的结点的个数，函数返回一个PersonList类型的指针。
PersonList*CreateList（intn）
{
PersonList*head,*s,*r;
head=（PersonList*）malloc（sizeof（PersonList））;
head->next=NULL;
head->number=1;
printf（"请输入编号为1的人的密码：
"）;
scanf（"%d",&head->password）;//从键盘中读取编号为1的人的密码
getchar（）;//接收回车
r=head;
for（inti=2;i<=n;i++）
{
s=（PersonList*）malloc（sizeof（PersonList））;
s->next=NULL;
s->number=i;
printf（"请输入编号为%d的人的密码：
",i）;
scanf（"%d",&s->password）;//从键盘读入每个编号的密码
getchar（）;//接收回车
r->next=s;//插入新结点
r=s;//将尾指针指向新结点
}
r->next=head;//将最后一个结点的指针域指向首结点
returnhead;
}
3.Exports函数
该函数的功能是模拟出列的过程，并按照出列的顺序输出每个人的编号，入口参数head为单循环链表，入口参数m为初始报数上限值。
voidExports（PersonList*head,intm）
{
PersonList*s,*p;
s=head;
m=m-1;
printf（"出列顺序为:
"）;
while（head!
=head->next）//当链表里有一个以上的结点时
{
if（m!
=1）//若m=1可跳过for循环
for（inti=1;i<=m-1;i++）//报数直到第m-1个结点
s=s->next;
p=s;//p指向第m-1个结点
s=s->next;//s指向第m个结点
printf（"%4d",s->number）;//输出第m个结点的编号
m=s->password;//将第m个结点的密码作为新的m值
if（s==head）//若要删除的结点恰好是首结点，移动head指针
head=s->next;
p->next=s->next;//删除第m个结点
s=p;//s指向报数1结点的前一个结点，为下一次报数做准备
}
printf（"%4d",s->number）;//输出链表里剩下的唯一一个结点
}
完整代码
#include
#include
typedefstructnode
{
intpassword;
intnumber;
structnode*next;
}PersonList;
PersonList*CreateList（intn）
{
PersonList*head,*s,*r;
head=（PersonList*）malloc（sizeof（PersonList））;
head->next=NULL;
head->number=1;
printf（"请输入编号为1的人的密码：
"）;
scanf（"%d",&head->password）;
getchar（）;
r=head;
for（inti=2;i<=n;i++）
{
s=（PersonList*）malloc（sizeof（PersonList））;
s->next=NULL;
s->number=i;
printf（"请输入编号为%d的人的密码：
",i）;
scanf（"%d",&s->password）;
getchar（）;
r->next=s;
r=s;
}
r->next=head;
returnhead;
}
voidExports（PersonList*head,intm）
{
PersonList*s,*p;
s=head;
m--;
printf（"出列顺序为:
"）;
while（head->next!
=head）
{
if（m!
=1）
for（inti=1;i<=m-1;i++）
s=s->next;
p=s;
s=s->next;
printf（"%4d",s->number）;
m=s->password;
if（s==head）
head=s->next;
p->next=s->next;
s=p;
}
printf（"%4d",s->number）;
}
voidmain（）
{
intm,n;
printf（"请输入报数上限值：
"）;
scanf（"%d",&m）;
printf（"请输入参加报数的人数：
"）;
scanf（"%d",&n）;
PersonList*q=CreateList（n）;
Exports（q,m）;
printf（"\n"）;
}
结果说明
第一轮报数m=7编号为7的人出列
第二轮报数m=4编号为1的人出列
第三轮报数m=5编号为6的人出列
第四轮报数m=4编号为2的人出列
第五轮报数m=2编号为4的人出列
第六轮报数m=1编号为5的人出列
第七轮报数m=9编号为8的人出列
第八轮报数m=7编号为9的人出列
第九轮报数m=8编号为3的人出列
第十轮报数m=3编号为10的人出列
总结
课本里提供了单循环链表的置空，建立，求表长，取结点，定位，插入，删除等操作代码，理解每个方法的原理便于面对实际问题时化繁为简灵活运用。
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