循环链表——约瑟夫环问题

循环链表——约瑟夫环问题_第1张图片

 老样子,先创建好结构体

typedef int datatype;

typedef struct Node
{
	union
	{
		datatype data;  //节点数据域
		int len;  //长度
	};

	struct Node *next; //指针域
}Looplink;

辅助函数:

创建链表头函数:

//创建
Looplink *list_create()
{
	Looplink *L=(Looplink*)malloc(sizeof(Looplink));
	if(NULL == L)
	{
		printf("创建失败\n");
		return NULL;
	}
	//初始化
	L->len=0;
	L->next=L;  //初始化时,头节点的指针域指向自己
	
	printf("创建成功\n");
	return L;

}

以及一部分辅助函数

//判空
int list_empty(Looplink *L)
{
	 return L->next==L? 1:0; //1表示空 0表示非空
}

//节点申请函数
Looplink* node_add(datatype e)
{
	Looplink *p = (Looplink*)malloc(sizeof(Looplink));
	if(NULL == p)
	{
		printf("节点申请失败\n");
		return NULL;
	}

	//数据存放
	p->data = e;
	p->next = NULL;
}

在主函数引导指定总数与步长,并存入循环链表

int m,n;
	printf("请制定数据总数:");
	scanf("%d",&m);
	printf("去指定选择步长:");
	scanf("%d",&n);
	Looplink *L = list_create();   //创建循环单向链表
	for(int i=0; i

然后为了避免头节点影响遍历步长,故删除头节点

//删除头节点,使循环链表变成约瑟夫环
	Looplink *p = kill_head(L);   //删除头节点函数
	//遍历
	list_show2(p);



/****************以下是用到的函数块*********************/

//链表断头
Looplink *kill_head(Looplink *L)
{
	//判断逻辑
	if(NULL==L || list_empty(L))
	{
		printf("删除失败\n");
		return NULL;
	}
	//定义遍历指针定位到最后一个节点
	Looplink *q = L->next;
	while(q->next != L)
	{
		q=q->next;
	}
	//孤立头结点
	q->next=L->next;
	//删除头节点
	free(L);
	L=NULL;
	//返回第一个节点的位置
	printf("头结点删除成功\n");
	return q->next;
}
/***************************************/
//删除头节点的遍历
void list_show2(Looplink *S)
{
	//判断逻辑
	if(NULL==S)
	{
		printf("遍历失败\n");
		return ;
	}
	//遍历
	printf("链表元素分别是\n");
	Looplink *q=S;
	do
	{
		printf("%d\t",q->data);
		q=q->next;
	}while(q!=S);
	printf("\n");
}


创建一个新的头,用以接受拆出来的链表元素

//创建一个新的头:S
	Looplink *S = list_create();

接下来,我们需要用指针p遍历链表,每四步断一次,然后把选中的元素,嫁接到新的链表头S上。同时要注意,

        一定不要把p直接放入嫁接函数!

        一定不要把p直接放入嫁接函数!

        一定不要把p直接放入嫁接函数!

重要的事情说三遍,不然会导致指针p指到只有一个元素的链表S内,导致段错误。故,应当设一个局部变量q,让它指向p,代替p进入嫁接函数。

//循环取值,逢n取1,到只剩一值时停下
	for(int i=0; inext;      
		}
		Looplink *q = p;   //工具人,让它去被拆掉,如果把p丢入函数,
                           //会导致p指向只有一个元素的链表S,从而导致段错误
		p = p->next;
		list_reverse(S, q);   //拆除嫁接函数
	}
	list_reverse(S, p);       //把最后剩下的数嫁接到S上

/*******************以下是使用到的相关函数***********************/

//拆出链表并嫁接
void list_reverse(Looplink *S ,Looplink *p)
{

	//查找前一个节点
	Looplink *q = find_node(p);        //前节点查找函数
	
    //孤立p
	q->next = p->next;
	p->next = NULL;
	
    //尾插法把p插入S
	Looplink *k=S;
	while(k->next != S)
	{
		k=k->next;
	}
	p->next = S;
	k->next = p;
	//
	S->len++;
	printf("尾插成功\n");
}

/********************上一个函数用到的节点查找函数************/
//查找上一个结点
Looplink *find_node(Looplink *L)
{
	//查找节点
	Looplink *q = L;
	while(q->next != L)   //当q下一位是L时停止
	{
		q = q->next;
	}
	return q;  //返回找到的节点
}

此时,我们已经得到了一个新的循环链表,只需要断掉最后一个元素与头节点S的连接,就能得到一个崭新出厂的顺序链表S了

//断开S与最后一位的链接
	Looplink *q=S;
	while(q->next != S)
	{
		q = q->next;
	}
	q->next = NULL;
	//遍历S,检验结果
	list_show(S);
	return 0;

/**********************顺序链表的遍历函数*******************/
//遍历
void list_show(Looplink *L)
{
	if(NULL == L || list_empty(L))  //先判断非法
	{
		printf("表空或表非法,遍历失败\n");
		return;
	}
	//遍历
	printf("链表元素为:");
	Looplink *q = L->next;
	while(q != NULL)
	{
		printf("%d\t",q->data);
		q = q->next;
	}
	printf("\n");
}

至此,我们便完成了这个问题

以下张贴完整代码,酌情观看。

/**********************main.c********************/
//主函数

#include
#include
#include"ysf.h"
int main(int argc, const char *argv[])
{
	int m,n;
	printf("请制定数据总数:");
	scanf("%d",&m);
	printf("去指定选择步长:");
	scanf("%d",&n);
	Looplink *L = list_create();   //创建循环单向链表
	for(int i=0; inext;
		}
		Looplink *q = p;   //工具人,让它去被拆掉
		p = p->next;
		list_reverse(S, q);
	}
	list_reverse(S, p);
	//断开S与最后一位的链接
	Looplink *q=S;
	while(q->next != S)
	{
		q = q->next;
	}
	q->next = NULL;
	//遍历S,检验结果
	list_show(S);
	return 0;
}

功能函数文件

/**********************ysf.h*******************/

#include
#include
#include"ysf.h"
//创建
Looplink *list_create()
{
	Looplink *L=(Looplink*)malloc(sizeof(Looplink));
	if(NULL == L)
	{
		printf("创建失败\n");
		return NULL;
	}
	//初始化
	L->len=0;
	L->next=L;  //初始化时,头节点的指针域指向自己
	
	printf("创建成功\n");
	return L;

}

//判空
int list_empty(Looplink *L)
{
	 return L->next==L? 1:0; //1表示空 0表示非空
}

//节点申请函数
Looplink* node_add(datatype e)
{
	Looplink *p = (Looplink*)malloc(sizeof(Looplink));
	if(NULL == p)
	{
		printf("节点申请失败\n");
		return NULL;
	}

	//数据存放
	p->data = e;
	p->next = NULL;
}

//查找上一个结点
Looplink *find_node(Looplink *L)
{
	//查找节点
	Looplink *q = L;
	while(q->next != L)
	{
		q = q->next;
	}
	return q;  //返回找到的节点
}


//循环链表的尾插法
int list_insert_tail(Looplink *L,datatype e)
{
	//判断
	if(NULL==L)
	{
		printf("所给链表不合法\n");
		return -1;
	}
	//申请节点
	Looplink *p = node_add(e);

	//插入逻辑
	Looplink *q=L;
	while(q->next != L)
	{
		q = q->next;
	}
	p->next=L;
	q->next=p;
	//表的变化
	L->len++;
	printf("尾插成功\n");
}

//链表断头
Looplink *kill_head(Looplink *L)
{
	//判断逻辑
	if(NULL==L || list_empty(L))
	{
		printf("删除失败\n");
		return NULL;
	}
	//定义遍历指针定位到最后一个节点
	Looplink *q = L->next;
	while(q->next != L)
	{
		q=q->next;
	}
	//孤立头结点
	q->next=L->next;
	//删除头节点
	free(L);
	L=NULL;
	//返回第一个节点的位置
	printf("头结点删除成功\n");
	return q->next;
}

//拆出链表并嫁接
void list_reverse(Looplink *S ,Looplink *p)
{

	//查找前一个节点
	Looplink *q = find_node(p);
	//孤立
	q->next = p->next;
	p->next = NULL;
	//尾插法把p插入S
	Looplink *k=S;
	while(k->next != S)
	{
		k=k->next;
	}
	p->next = S;
	k->next = p;
	//
	S->len++;
	printf("尾插成功\n");
}

//遍历
void list_show(Looplink *L)
{
	if(NULL == L || list_empty(L))  //先判断非法
	{
		printf("表空或表非法,遍历失败\n");
		return;
	}
	//遍历
	printf("链表元素为:");
	Looplink *q = L->next;
	while(q != NULL)
	{
		printf("%d\t",q->data);
		q = q->next;
	}
	printf("\n");
}

//删除头节点的遍历
void list_show2(Looplink *S)
{
	//判断逻辑
	if(NULL==S)
	{
		printf("遍历失败\n");
		return ;
	}
	//遍历
	printf("链表元素分别是\n");
	Looplink *q=S;
	do
	{
		printf("%d\t",q->data);
		q=q->next;
	}while(q!=S);
	printf("\n");
}

最后是头文件

#ifndef __YSF__
#define __YSF__

typedef int datatype;

typedef struct Node
{
	union
	{
		datatype data;  //节点数据域
		int len;  //长度
	};

	struct Node *next; //指针域
}Looplink;

//创建
Looplink *list_create();

//查找上一个节点
Looplink *find_node(Looplink *L);

//判空
int list_empty(Looplink *L);

//节点申请函数
Looplink* node_add(datatype e);

//尾插
int list_insert_tail(Looplink *L,datatype e);

//链表断头
Looplink *kill_head(Looplink *L);

//拆出链表并嫁接
void list_reverse(Looplink *S ,Looplink *p);

//遍历
void list_show(Looplink *L);

//删除头节点的遍历
void list_show2(Looplink *S);

#endif

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