约瑟夫环实验报告

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1、实验报告课程名称：数据结构班级：实验成绩：实验名称：顺序表和链表的应用学号：批阅教师签字：实验编号：实验一姓名：实验日期：指导教师：组号：实验时间：一、实验目的（1）掌握线性表的基本操作（插入、删除、查找）以及线性表合并等运算在顺序存储结构、链式存储结构上的实现。重点掌握链式存储结构实现的各种操作。（2）掌握线性表的链式存储结构的应用。二、实验内容与实验步骤（1）实验内容：实现约瑟夫环，约瑟夫环（Joseph）问题的一种描述是：编号为1、2、3……n的n个人按照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

2、始按照顺时针的方向自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人开始重新从1报数，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。（2）抽象数据类型和设计的函数描述，说明解决设想。首先定义一个链表，用其中的data项存储每个人的编号，用password项存储每个人所持有的密码，并且声明一个指针。之后使用CreatList_CL函数来创建一个循环链表，在其中的data和password中存入编号和密码，最后使最后一个节点的next指向L，使其能够形成循环队列。定义了函数Display来显示链表当

3、中的内容，以确定存储的数据没有错误。定义了函数Delete_L来实现约瑟夫环中依次删除的功能，依次比较，如果某个人所持的密码和m值相等，则删除这个结点，并且输出此时该结点的编号和密码，实现出列的功能。（3）简短明确地写出实验所采用的存储结构，并加以说明。该实验我主要采用的是线性表的链式存储结构，首先定义了链表的结构，其中包括data项和password项，分别存储每个人的编号和所持密码，还声明了指向下一个结点的指针，该指针可以连接各个结点，并且将最后一个结点的指针指向第一个结点使之成为一个循环链表。三、实验环境操作系统：Windows7调试软件名称：VC++版

4、本号：6.0上机地点：综合楼311四、实验过程与分析4（1）主要的函数或操作内部的主要算法，分析这个算法的时、空复杂度，并说明设计的巧妙之处。本实验中主要的函数包括创建链表、显示链表内容和出列过程四个部分。主要函数的代码如下：创建链表：typedefintDatatype;typedefstructnode//链表的定义{Datatypedata;intpassword;structnode*next;}ListNode,*CLinkList;voidCreatList_CL(CLinkList*L,intn)//创建一个链表{inti,pin;CLinkLi

5、stp,q;(*L)=(CLinkList)malloc(sizeof(ListNode));if((*L)==NULL)printf("error");else(*L)->next=NULL;q=*L;for(i=0;idata=i+1;p->password=pin;q->next=NULL;q->next=p;

6、q=p;}q->next=(*L)->next;//指向L结点，形成}创建这个链表的时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O（n2）。显示链表中的信息内容：voidDisplay(CLinkList*L,intn){inti;CLinkListp;p=(*L)->next;4printf("显示链表内容");for(i=0;idata,p->password);p=p->next;}}该算法的时间复杂度为O（n）,空间复杂度为O(n2)。删除结点，完成出列功能：voidDelete_L(C

7、LinkList*L,intn,intm){inti=0,j;CLinkListp,q;q=(*L);p=(*L)->next;printf("删除的顺序：");while(inext;}printf("编号：%d密码：%d",p->data,p->password);m=p->password;q->next=p->next;free(p);p=q->next;n--;}}该算法的时间复杂度为O(n2)，空间复杂度为O(n2)。该设计的巧妙之处在于并不需要额外的空间来存储数据，因而空

8、间复杂度较低，而且线性表的链式存储结构