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1、课程设计课程名称:程序设计、数据结构课题名称:约瑟夫环班级:学号:姓名:指导教师:湖南理工学院计算机学院2011年12月一、问题描述约瑟夫环问题描述的是:设编号为1,2,…,n的n(n>0)个人按顺时针方向围坐一圈,每个人持有一正整数密码。开始时选择一个正整数作为报数上限m,从第一个人开始顺时针方向自1起顺序报数,报到m时停止报数,报m的人出圈,将他的密码作为新的m值,从他在顺时针方向上的下一个人起重新从1报数。如此下去,直到所有人都出圈为止。令n最大值为100。要求设计一个程序模拟此过程,求出出圈的编号序列。如下图分析:123456
2、7890这是第一个人,他的密码是“1”,个他输一个m值,如果m=3,则从他开始向下走3个这就是第二步的位置,这时他的密码作为新的m值,即m=4,同时得到的第一个密码为4;4号出去向下走4,到9这儿;(这这一步完了剩余的为:1,2,3,5,6,,7,8,9,0,)这就是第三步的位置,这时他的密码作为新的m值,即m=9,同时得到的第二个密码为9;9号出去向下走9,到0这儿;继续走就行了(这儿剩余的就是:1,2,3,5,6,7,8,0)图1约瑟夫环问图解3271484约瑟夫环原理演示图1234567第二部:第一次停下的位置,此时6号出列,并
3、将他的值作为新的m值,即:新的m=8;从7好开始继续向下走8次,到1号的位置最后排序后的密码序列:(本图只演示前两步)8第三步:第二次,1号出列第四步:第三次,4号出列3第一步:给第一个人赋初始密码为:20则从它开始向下走20次,到6号位置241746147235图2约瑟夫环原理演示图二、逻辑设计1、循环链表抽象数据类型定义typedefstructLNode//定义单循环链表中节点的结构{intnum;//编号intpwd;//passwordstructLNode*next;//指向下一结点的指针}LNode;2、本程序包含一下几
4、个模块(1)构造结点模块LNode*createNode(intm_num,intm_pwd){LNode*p;p=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));//生成一个结点p->num=m_num;//把实参赋给相应的数据域p->pwd=m_pwd;p->next=NULL;//指针域为空returnp;}(2)创建链表模块voidcreateList(LNode*ppHead,intn)(3)出队处理模块voidjose(LNode*ppHead,intm_pwd)(4)约瑟夫环说明输出模块voidinstruc
5、tion()(5)菜单模块voidmenu()(6)主函数模块intmain()函数的调用关系图如下:Case2:建立的约瑟夫环,并输出已建立的约瑟夫环:createList(LNode**ppHead,intn)输出该约瑟夫环的每个人的出列顺序:jose(LNode*ppHead,intm_pwd)图3约瑟夫环函数调用关系图菜单函数;voidmenu()主函数调用函数;main()Case1:一个简单的输出函数,用于说明约瑟夫环;voidinstruction()Case0:default:输入0,退出exit(0);三、详细设计1
6、.主函数Main()开始Menu()功能菜单功能1:约瑟夫环说明功能2:按要求求解约瑟夫环功能3:退出系统输入总人数n输入开始上线数:m输入每个玩家的密码调用:createList(&ppHead,n);jose(ppHead,m);函数求解所需的密码序列选择要执行的操作程序运行完,自动返回到功能菜单图4主函数数据流程图根据流程图,主函数程序如下:intmain(){intn,m,x;LNode*ppHead=NULL;menu();for(;;){printf("请选择要执行的操作:");scanf("%d",&x);syste
7、m("cls");switch(x){case1:printf("****************************************************************");printf("约瑟夫环:");printf("编号为1,2,3,4…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密");printf("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");printf("按顺时针方向自1开始顺序报数,报到m时停止.报m的人出列,将他的密码");printf("
8、m作为新的m值,从他在顺时针方向上的下一人开始重新从1报数,如此下去,");printf("直到所有人全部出列为止.编程打印出列顺序.");printf("****************************