java實現約瑟夫問題

約瑟夫問題是個有名的問題：N個人圍成一圈，從第一個開始報數，第M個將被殺掉，最後剩下一個，其餘人都將被殺掉。例如N=6，M=5，被殺掉的人的序號爲5，4，6，2，3。最後剩下1號。 --摘自百度百科

其實關於約瑟夫問題的算法網上已經給出了很多答案，這裏我就不多說了。我直接貼上代碼，代碼裏邊的註釋已經寫的很清楚了，相信大家能夠理解。

1.首先來一個存放約瑟夫環節點的實體類：Data.java

package josephus;

class Data {
	private Data next; // 下一個結點
	private Data prior;// 上一個節點
	private int number;// 當前節點在約瑟夫環中的位置

	public Data(int number) {
		super();
		this.number = number;
	}

	public Data getNext() {
		return next;
	}

	public Data getPrior() {
		return prior;
	}

	public void setPrior(Data prior) {
		this.prior = prior;
	}

	public void setNext(Data next) {
		this.next = next;
	}

	public int getNumber() {
		return number;
	}

	public void setNumber(int number) {
		this.number = number;
	}

}

2.實現約瑟夫環算法的核心類：Josephus.java

package josephus;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class Josephus {

	private Data head = null;

	/**
	 * 
	 * @function:開始遊戲
	 * @author:jerry
	 * @date:2013-9-22
	 * @throws NumberFormatException
	 * @throws IOException
	 */
	public void beginGame() throws NumberFormatException, IOException {
		BufferedReader buf = new BufferedReader(
				new InputStreamReader(System.in));

		System.out.print("請輸入遊戲玩家的個數：");
		int number = Integer.parseInt(buf.readLine());

		this.createJosephus(number);// 創建約瑟夫環

		System.out.print("請輸入遊戲開始的數字：");
		int k = Integer.parseInt(buf.readLine());

		System.out.print("請輸入遊戲要玩的數字：");
		int m = Integer.parseInt(buf.readLine());

		System.out.println("圓桌上的所有人：");
		for (int i = 1; i <= number; i++) {
			System.out.print(i + "\t");

		}
		System.out.println();

		this.showJosephus(k, m);
	}

	/**
	 * 
	 * @function:創建約瑟夫環
	 * @author:jerry
	 * @date:2013-9-22
	 * @param number
	 */
	private void createJosephus(int number) {
		this.head = new Data(1); // 建立頭結點
		Data flag = this.head; // 建立一個移動結點
		this.head.setNext(null);
		this.head.setPrior(null);
		for (int i = 2; i <= number; i++) {
			Data data = new Data(i); // 創建新結點
			flag.setNext(data); // 前一個結點指向新建結點
			data.setPrior(flag); // 新建結點指向前一個結點
			flag = data; // 移動結點前移
		}
		flag.setNext(this.head); // 尾節點指向頭結點
		this.head.setPrior(flag); // 頭結點指向尾結點
	}

	/**
	 * 
	 * @function:輸出約瑟夫環
	 * @author:jerry
	 * @date:2013-9-22
	 * @param k
	 * @param m
	 */
	private void showJosephus(int k, int m) {
		Data data = this.head;
		for (int i = 1; i < k; i++) {
			data = data.getNext(); // 找到開始結點
		}
		System.out.println("出局順序：");
		while (data.getNext() != data) {
			for (int i = 0; i < m - 1; i++) {
				data = data.getNext(); // 找到出局者
			}

			System.out.print(data.getNumber() + "\t"); // 輸出出局者
			// 將出局者踢出環形鏈表
			data.getPrior().setNext(data.getNext());
			data.getNext().setPrior(data.getPrior());
			data = data.getNext();
		}
		System.out.println("\n" + "優勝者：" + data.getNumber());
	}
}

3.最後來一個測試方法：Test.java

package josephus;

import java.io.IOException;

public class Test {

	public static void main(String[] args) throws NumberFormatException,
			IOException {
		Josephus josephus = new Josephus();
		while (true) {
			long begin = System.currentTimeMillis();
			josephus.beginGame();
			long end = System.currentTimeMillis();
			System.out.println("本次匹配開始時間(毫秒):" + begin);
			System.out.println("本次匹配結束時間(毫秒)：" + end);
			System.out.println("耗時(毫秒):" + (end - begin));
			System.out.println();
			System.out.println();
		}

	}

}

呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵呵。。。。。完美收官