经典问题之约瑟夫问题的快速解决

此问题非常经典,在网上即可找到原题,在此不做描述。

对于原问题模型,一有链表法解决问题,效率极低,在此描述一种用树状数组完成问题的超快速做法。

首先,我们可以有这样递推的思路:不断加k模n,并减去其数字前走了的人即为当前人的真实编号(即是这一轮应踢走的人的编号),如何快速维护每个人其前走了的人的和,答案为树状数组。


现在模拟一下过程,假设有6个人,k=3(每报3个,走一个人)。

初始状态:1 2 3 4 5 6

用树状数组在每个人的位置加一,可得前缀和:1 2 3 4 5 6

现在1+2(其实是k-1)=3走了:1 2 4 5 6

用树状数组在3的位置减1,可得前缀和:1 2 2 3 4 5

再走了3+2=5,5%(6-1)=5(走了一个人,故6需减1)等等,此时并不是走了5,而是在树状数组中前缀和为5的数字,由上可知走了6:1 2 4 5

用树状数组在6的位置减1,可得前缀和:1 2 2 3 4 4

又按5+2=7,7%(6-2)=3,但这时在树状数组的前缀和中查找3,可见是第四个人的状态为3,故此回合走了4:1 2 5

用树状数组在4的位置减1,可得前缀和:1 2 2 2 3 3

又按3+2=5,5%(6-3)=2,在树状数组中查找二,可见即为2,

故此回合走了2:1 5,

前缀和改为:1 1 1 1 2 2

最后2+2=4,4%(6-4)=2,在树状数组中查找2,可见为5,

故最后只剩1了。

因为前缀和是单调的,所以查找可以用二分。

可得序列为:3 6 4 2 5 1

//不信的话可以和链表验证一下。

参考程序:

#include  
#include  
#include  
#include  
#define maxn 1000000  
using namespace std;  
int bit[maxn];  
int n,k;  
int sum(int i){  
    int s=0;  
    while (i>0){  
        s+=bit[i];  
        i-=(i&(-i));  
    }  
    return s;  
}  
void add(int i,int x){  
    while (i<=n){  
        bit[i]+=x;  
        i+=(i&(-i));  
    }  
}  
int binary_search(int id){  
    int l=0,r=n+1;  
    while (l>1;  
        if (sum(mid)



为什么说这种方法快呢?

1.检验:在n=100000的情况下,仅费时0.24秒。

2.可以明显得O(n*(logn)^2),应该算是很快了。


对于只需要最后幸存者的问题,可参见递推解决

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