约瑟夫环.docx

1、约瑟夫环数据结构课程设计报告设计题目：约瑟夫环专 业 网络工程 学 生 1 高大力 指导教师 路莹 起止时间 2012.6.18-6.22 大连工业大学课程设计任务书课程设计名称 数据结构课程设计专业网络工程学生姓名高大力班级网络102学号1005040204题目名称约瑟夫环起止日期2012年6月18日起至2012年6月22日止课设内容和要求：编号为1，2 n的n个人按顺时针方向围坐一圈，每人持有一个密码（正整数）。一开始任选一个正整数作为报数的上限值m，从第一个人开始按顺时针方向自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，从他的顺时针方向上的下一个开始重新从1报

2、数，如此下去，直至所有人全部出列为止，设计一个程序求出出列顺序。要求：1、利用单循环链表作为存储结构模拟此过程；2、键盘输入总人数、初始报数上限值m及各人密码；3、按照出列顺序输出各人的编号。参考资料： 算法与数据结构C语言程序设计教研室审核意见： 教研室主任签字：指导教师（签名）年月日学 生（签名）年月日目 录1 问题分析 31.1 问题重述 31.2 问题分析 32 程序设计 42.1 总体设计 42.1.1 数据结构设计 42.1.2 函数设计 42.2 函数调用关系 52.3 主要函数流程图 63 调试分析 84 测试及运行结果 9参考文献 10附 录 111 问题分析1.1 问题重述

3、题目要求的约瑟夫环操作：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,从第一个仍开始顺时针方向自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。1.2 问题分析 本程序主要是以建立单循环链表的形式，建立起一个约瑟夫环，然后根据之前创立的结点，输入结点里的一些数据，如下typedef struct Node int Index; 在当前环中所处的位置，即编号 int Password; 在当前环中

4、的所带的密码 struct Node *next; JosephuNode; 程序有主函数开始，首先，提示输入创建约瑟夫环环数以及每个环上所带的密码。然后，开始调用JosephuNode *Creat_Node函数，利用单循环链表建立起约瑟夫环，tail-next = head;就是将最后一个结点的后继指向头结点，函数结尾 return head; 将约瑟夫环的头指针返回，并将它赋值head，然后主函数继续调用Josephu函数，通过讲head和Password引入函数，以建立两个嵌套循环输出并实现题目所要求的功能。2 程序设计2.1 总体设计2.1.1 数据结构设计使用单循环链表创建约瑟夫环

5、： #include #include typedef struct Node int Index; int Password; struct Node *next; JosephuNode;2.1.2 函数设计表2.1 函数列表函数名称函数原型功能描述mainvoid main()主函数，程序入口Creat_Node JosephuNode *Creat_Node创建约瑟夫环Josephuvoid Josephu输出约瑟夫环的结果2.2 函数调用关系图2.2 函数调用关系图2.3 主要函数流程图（1）Creat_Node函数流程图如图2.3所示int i,pass;JosephuNode *

6、head, *tail;head = tail = (JosephuNode *)malloc(sizeof(JosephuNode);for (i = 1; i Index = iprintf(tt请输入第%d号所带密码: ,i)scanf(%d,&pass)tail-Password=passtail-next = (JosephuNode *)malloc(sizeof(JosephuNode)tail = tail-nexttail-Index = iprintf(tt请输入第%d号所带密码: ,i)scanf(%d,&pass)tail-Password=pass;tail-next

7、 = head;return head图2.3 JosephuNode *Creat_Node流程图（2）Josephu函数流程图int i,jJosephuNode *tailfor (i = 1; tail != head; +i)for (j = 1; j nexttail-next = head-nextprintf(ntt第%d个出局的人的编号是：%dt密码是：%d,i,head-Index,head-PasswordPassword=head-Passwordfree(head)head = tail-nexti =head-Passwordj=head-Indexprintf(n

8、tt第7个出局的人的编号是：%dt密码是：%dn,j,i)free(head)图2.4 Josephu函数流程图3 调试分析1、问题：若输入相同的数字，可能导致程序无法正确的建立单循环链表解决：建立一个函数，使如果输入了相同的数字，则会ruturn error，使程序终止。2、问题：输入的数据为空时无法继续程序的运行。 解决：经查阅书籍，更正错误，修正程序。4 测试及运行结果5 图2.5约瑟夫环的运行结果参考文献1 严蔚敏，吴伟民.数据结构（C语言版）.北京：清华大学出版社，20072 谭浩强，C语言程序设计教程. 北京：清华大学出版社，20053 徐孝凯，数据结构课程实验. 北京：清华大学出

9、版社，20064 秦锋，袁志祥 数据结构（C语言版）例题详解与课程设计指导. 北京：中国科学技术大学出版社，20075 秦锋，数据结构（C语言版）. 北京：中国科学技术大学出版社，2005附 录源程序清单：#include #include typedef struct Node int Index; int Password; struct Node *next; JosephuNode; / 使用单循环链表创建约瑟夫环JosephuNode *Creat_Node(int numbers) int i,pass; JosephuNode *head, *tail; head = tail

10、= (JosephuNode *)malloc(sizeof(JosephuNode); /申请头结点 for (i = 1; i Index = i; printf(tt请输入第%d号所带密码: ,i); /输入当前结点所带密码 scanf(%d,&pass); tail-Password=pass; tail-next = (JosephuNode *)malloc(sizeof(JosephuNode); /申请一个新结点 tail = tail-next; /指针指向下一个结点 tail-Index = i; printf(tt请输入第%d号所带密码: ,i); scanf(%d,&p

11、ass); tail-Password=pass; tail-next = head; /将尾结点指针指向表头 return head;/Creat_Node/ 约瑟夫环void Josephu(JosephuNode *head,int Password) int i,j; JosephuNode *tail; for (i = 1; tail != head; +i) for (j = 1; j next; tail-next = head-next; printf(ntt第%d个出局的人的编号是：%dt密码是：%d,i,head-Index,head-Password); Passwor

12、d=head-Password; free(head); head = tail-next; i =head-Password; j=head-Index; printf(ntt第7个出局的人的编号是：%dt密码是：%dn,j,i); free(head); /Josephu/void main() int numbers, Password; char stop; JosephuNode *head; printf(tt- 约瑟夫环问题 -n); printf(tt例如：输入约瑟夫问题的人数和起始密码：7,20n); printf(tt-n); do printf(tt开始.ntt输入约瑟夫

13、环问题的人数和起始密码：); scanf(%d,%d, &numbers, &Password); head=Creat_Node(numbers); printf(tt-n); printf(tt输出结果如下n); Josephu(head,Password); printf(tt-n); printf(tt是否继续进行？是Y(y),否N(n)t); getchar(); scanf(%c,&stop); getchar(); printf(tt-n); while(stop=y|stop=Y); 课程设计总结：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-214

14、74836482147483648，一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！指导教师评语：指导教师(签字)： 年 月 日课程设计成绩