约瑟夫环问题，一道经典的数据结构题目

问题描述：n个人（编号0~(n-1))，从0开始报数，报到(m-1)的退出，剩下的人继续从0开始报数。求胜利者的编号。

一般我们采用一个循环队列来模拟约瑟夫环的求解过程，但是如果n比较大的时候，采用模拟的方式求解，需要大量的时间来模拟退出的过程，而且由于需要占用大量的内存空间来模拟队列中的n个人，并不是一个很好的解法。

在大部分情况下，我们仅仅需要知道最后那个人的编号，而不是要来模拟一个这样的过程，在这种情况下，可以考虑是否存在着一种数学公式能够直接求出最后那个人的编号。

 

我们知道第一个人(编号一定是m%n-1) 出列之后，剩下的n-1个人组成了一个新的约瑟夫环（以编号为k=m%n的人开始）:

我们先看第一个人出列后的情况，显而易见，第一个出列的人的编号一定是m%n-1,这个人出列后，剩下的n-1个人组成了一个新的约瑟夫环，这个约瑟夫环的第一个人在最开始的环中的编号是k=m%n（就是第一个出列的人的下一个）

k  k+1  k+2  … n-2, n-1, 0, 1, 2, … k-2并且从k开始报0。

事实上，可以把这个环又映射成为一个新的环：

k  — 0

k+1 — 1

k+2 — 2

…  ….

k-2 — n-1

可以看出，这就是原问题中把n替换成n-1的情况，假设我们已经求出来在这种情况下(即n-1个数字时)最后胜利的那个人的编号是n-1中的x，那个倒推回去的n个数字时那个人的编号就是我们要求的答案，显而易见，这个编号应该是(x+k)%n，而k=m%n，所以这个编号为(x+m)%n.

那么如何知道n-1个人下面的这个x呢，yes，就是n-2个人情况下得到的x’倒推回去，那么如何知道n-2情况下的x’呢，当然是求n-3个人，这就是一个递归的过程

f(1) = 0（f(1)就是现在还剩下1个人，那么无论m为几，这个人总会出列，因此f(1)=0)

f(n) = (f(n-1)+m)%n

那么我们要求f(n)，就从f(1)倒推回去即可。

#include <stdio.h>

int main()

{

int n, m, i, s = 0;

printf (“N M = “);

scanf(“%d%d”, &n, &m);

for (i = 2; i <= n; i++)

{

s = (s + m) % i;

}

printf (“\nThe winner is %d\n”, s+1);

}

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