科里-约瑟夫

编辑: 时间:2023-03-19 12:05:57

科里-约瑟夫

科里-约瑟夫问题是一个经典的数学问题,它涉及到一个有n个人围成的圈。

从第一个人开始数,然后每次数k个人,数到第k个人时这个人就出圈,然后从下一个人开始重新数数,直到所有的人都出了圈。

那么,最后剩下的人是谁呢? 标题一:问题描述 该问题可以用递推的方式来解决。

具体地,设f[i]表示i个人围成圆圈,并从第m个人开始,数k个人出圈后,剩下的人的编号。

标题二:问题的递推公式 首先,圆圈长度为1时,只有一个人,那么剩下的人就是他,即f[1]=0. 当圆圈长度为i时(i>1),我们设第一次出圈的位置是j,那么第一个被淘汰的人的位置为(k-1)%i,其余人将重新从1~i编排号码(即第(k-1)%i+1到i的位置变成1到i-(k-1)%i),形成一个新的、长度为(i-1)的圆圈,同时从第(j+1)%i开始报数,那么此时剩下的人的编号就可以递推求解。

公式如下: f[1]=0; f[i]=(f[i-1]+k)%i; 标题三:问题的递推过程 例如,当n=5,m=3,k=2时,问题的递推过程如下表所示: 开始 1 2 3 4 5 第一次出圈 1 2 x 4 5 第二次出圈 1 x x 4 5 第三次出圈 1 x x 4 x 第四次出圈 x x x 4 x 最后出圈 x x x x x 根据递推公式,可以得到f[1]=0,f[2]=(f[1]+k)%2=1,f[3]=(f[2]+k)%3=1,f[4]=(f[3]+k)%4=0,f[5]=(f[4]+k)%5=4。

因此,最后剩下的人是4号。

标题四:问题的时间复杂度 由于每次递推都只需要常量时间,因此总时间复杂度为O(n)。

综上所述,科里-约瑟夫问题是一个经典的数学问题,在编程竞赛和算法设计中也有广泛的应用。

因为它的递推公式简单易懂,算法实现上也不需要过多的额外存储空间,所以也可以作为面试题进行考察。

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