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leedcode:圆圈中最后剩下的数字(约瑟夫环问题)

热度:18   发布时间:2023-11-19 18:10:41.0

3.30日:圆圈中最后剩下的数字(约瑟夫环问题)

0,1,…,n-1这n个数字排成一个圆圈,从数字0开始,每次从这个圆圈里删除第m个数字。求出这个圆圈里剩下的最后一个数字。

例如,0、1、2、3、4这5个数字组成一个圆圈,从数字0开始每次删除第3个数字,则删除的前4个数字依次是2、0、4、1,因此最后剩下的数字是3。

分析:给出递推公式f(N,M)=(f(N?1,M)+M)%N

  • *f(N,M)*表示,N个人报数,每报到M时杀掉那个人,最终胜利者的编号
  • *f(N-1,M)*表示,N-1个人报数,每报到M时杀掉那个人,最终胜利者的编号

上图表格每一行看成数组,这个公式描述的是:幸存者在这一轮的下标位置

  • f(1,3):只有1个人了,那个人就是获胜者,他的下标位置是0
  • f(2,3)=(f(1,3)+3)%2=3%2=1:在有2个人的时候,胜利者的下标位置为1
  • f(3,3)=(f(2,3)+3)%3=4%3=1:在有3个人的时候,胜利者的下标位置为1
  • f(11,3)=6

第一种:模拟链表O(n2)

N个人看作是N个链表节点,节点1指向节点2,节点2指向节点3,……,节点N-1指向节点N,节点N指向节点1,这样就形成了一个环。然后从节点1开始1、2、3……往下报数,每报到M,就把那个节点从环上删除。下一个节点接着从1开始报数。最终链表仅剩一个节点。它就是最终的胜利者。

但是要模拟整个游戏过程,时间复杂度高达O(nm),当n,m非常大(例如上百万,上千万)的时候,几乎是没有办法在短时间内出结果的。果断放弃!

第二种:公式法O(n)

#python解法
class Solution:def lastRemaining(self,n,m):f = 0for i in range(2,n + 1):f = (m + f) % ireturn f
//java解法
class Solution{
    public int lastRemaining(int n,int m){
    int ans = 0;//最后一轮剩下2个人,所以从2开始反推for (int i = 2;i <= n;i++){
    ans = (ans + m) % i;}return ans;}
}