說明:據說着名猶太歷史學家 Josephus有過以下的故事:在羅馬人佔領喬塔帕特後,39 個猶太人與Josephus及他的朋友躲到一個洞中,39個猶太人決定寧願死也不要被敵人到,於是決定了 一個自殺方式,41個人排成一個圓圈,由第1個人 開始報數,每報數到第3人該人就必須自殺, 然後再由下一個重新報數,直到所有人都自殺身亡爲止。
然而Josephus 和他的朋友並不想遵從,Josephus要他的朋友先假裝遵從,他將朋友與自己安排 在第16個與第31個位置,於是逃過了這場死亡遊戲。
解法:約瑟夫問題可用代數分析來求解,將這個問題擴大好了,假設現在您與m個朋友不幸參與了這個遊戲,您要如何保護您與您的朋友?只要畫兩個圓圈就可以讓自己與朋友免於死亡遊戲,這兩個圓圈內圈是排列順序,而外圈是自殺順序,如下圖所示:
使用程式來求解的話,只要將陣列當作環狀來處理就可以了,在陣列中由計數1開始,每找到三 個無資料區就填入一個計數,直而計數達41爲止,然後將陣列由索引1開始列出,就可以得知每 個位置的自殺順序,這就是約瑟夫排列,41個人而報數3的約琴夫排列如下所示:
14 36 1 38 15 2 24 30 3 16 34 4 25 17 5 40 31 6 18 26 7 37 19 8 35 27 9 20 32 10 41 21 1128 39 12 22 33 13 29 23
由上可知,最後一個自殺的是在第31個位置,而倒數第二個自殺的要排在第16個位置,之前的 人都死光了,所以他們也就不知道約琴夫與他的朋友並沒有遵守遊戲規則了。
***************程序*********************
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define N 41
#define M 3
int main(void){
int man[N] = {0};
int count = 1;
int i = 0, pos = - 1;
int alive = 0;
while(count<= N) {
do {
pos = (pos+1)% N; // 環狀處理
if(man[pos] == 0)
i++;
if(i == M){ // 報數爲3了
i = 0;
break;
}
} while(1);
man[pos] = count;
count++;
}
printf("\n約琴夫排列:");
for(i = 0; i < N; i++)
printf("%d ", man[i]);
printf("\n\n您想要救多少人?");
scanf("%d",&alive);
printf("\nL表示這%d人要放的位置:\n",alive);
for(i = 0; i < N; i++){
if(man[i] <=(N-alive))
printf("D");
else
printf("L");
if((i+1)% 5 == 0)
printf(" ");
}
printf("\n");
return 0;
}
*************************END********************************