4.环形链表和约瑟夫问题
问题引出：
单行环形链表
代码实现：
1.定义一个Childtren实体
class Children {
//编号
private int no;
//下一个
private Children next;
//对应的get/set方法，和no的构造器
}
2.单项唤醒链表管理类
class CirleSingleLinkedlist {
//第一个元素不能动
Children first = null;
//定义一个辅助指针代表当前元素
Children current = null;
/**
* 添加多少元素
*
* @param num 小孩个数
*/
public void addChild(int num) {
if (num < 1) {
System.out.println("请正确输入元素个数！");
return;
}
for (int i = 1; i <= num; i++) {
Children child = new Children(i);
//如果只有一个自己成一个环
/*
心得：
1.首先需要定义一个first节点，这个节点不能动，因为在最后一个节点.next=first节点，并且遍历需要从该节点出发
2.当初考虑从num==1和其他分为两种情况进行，但是这种后果是，如果num等于多个时，首节点不好处理，所以下述是最好的处理办法
*/
//每次循环都是一个环
if (i == 1) {
first = child;
first.setNext(first);
current = first;
} else {
current.setNext(child);
child.setNext(first);
current = child;
}
}
}
//遍历该单项环形链表
public void showChild() {
if (first == null) {
System.out.println("列表为空！");
return;
}
current = first;
while (current != null) {
System.out.println("编号：" + current.getNo());
if (current.getNext() == first) {
break;
}
current = current.getNext();
}
}
}
测试：
public class JosePfu {
public static void main(String[] args) {
CirleSingleLinkedlist cirleSingleLinkedlist = new CirleSingleLinkedlist();
cirleSingleLinkedlist.addChild(20);
cirleSingleLinkedlist.showChild();
}
}
输出：
编号：1
编号：2
编号：3
编号：4
编号：5
编号：6
编号：7
编号：8
编号：9
编号：10
编号：11
编号：12
编号：13
编号：14
编号：15
编号：16
编号：17
编号：18
编号：19
编号：20
约瑟夫出圈
出圈逻辑图：
/**
* 小孩出圈顺序，总共有nums个元素，从startno处开始数countNum次，该元素出圈，再从下一个元素继续数countNum次，再出圈，输出出圈顺序
*
* @param startNo 开始序号
* @param countNum 数几下
* @param nums 总共有几个元素
*/
public void countChild(int startNo, int countNum, int nums) {
if (startNo < 1 || first == null || startNo > nums) {
System.out.println("输入错误，重新输入！");
}
/*
1.定义一个辅助节点，指向需要出圈元素的上一个元素，出圈就是删除，单项链表没哟获取上一个元素的方法，只有获取下一个元素的方法
2.删除元素是通过：如果a是删除元素，a的上一个元素.next=a的下一个元素，去删除a元素
*/
Children helper = first;
//所以该元素开始需要指向first的上一个元素
while (helper.getNext() != first) {
helper = helper.getNext();
}
//1.先将first移动到需要开始的位置
for (int i = 1; i < startNo; i++) {
first = first.getNext();
helper = helper.getNext();
}
//2.开始循环出圈
while (true) {
//当开始元素==辅助元素时，队列里只有一个元素了，退出
if (first == helper) {
break;
}
for (int i = 1; i < countNum; i++) {
first = first.getNext();
helper = helper.getNext();
}
//3.经过上述循环，first指向的就是出圈的那个元素，current指向的是出圈的上一个元素
System.out.println("出圈：" + first.getNo());
first = first.getNext();
helper.setNext(first);
}
System.out.println("剩余元素为："+first.getNo());
}
}总结:
1.因为是单项链表没有获取上一个元素的方法，只有getnext，所以需要一个辅助元素helper指向要出圈的上一个元素
2.移动first位置，使first指向需要出圈的元素，helper指向出圈元素的上一个元素
3.开始需要将helper移动到最后一个元素，即fist的上一个元素，预防删除第一个元素
4.当helper和first相等，即队列中再有一个元素，其他已经出圈完毕
测试：
public class JosePfu {
public static void main(String[] args) {
CirleSingleLinkedlist cirleSingleLinkedlist = new CirleSingleLinkedlist();
cirleSingleLinkedlist.addChild(5);
cirleSingleLinkedlist.showChild();
System.out.println("约瑟夫出圈----------------");
//从第一个位置开始，数2下的那个元素出圈
cirleSingleLinkedlist.countChild(1, 2, 5);
}
}
输出：
出圈：2
出圈：4
出圈：1
出圈：5
剩余元素为：3
和预期一致！
测试2：这种不好确认的话，这种
从第一个元素开始，数1下的元素出圈，即顺序出圈，预期为1,2,3,4,5
cirleSingleLinkedlist.countChild(1, 1, 5);
输出：复合预期
编号：1
编号：2
编号：3
编号：4
编号：5
约瑟夫出圈----------------
出圈：1
出圈：2
出圈：3
出圈：4
剩余元素为：5
