“約瑟夫環”是一個數學的應用問題:一群猴子排成一圈,按1,2,…,n依次編號。然後從第1隻開始數,數到第m只,把它踢出圈,從它後面再開始數, 再數到第m只,在把它踢出去…,如此不停的進行下去, 直到最後只剩下一隻猴子為止,那隻猴子就叫做大王。要求編程類比此過程,輸入m、n, 輸出最後那個大王的編號。
下面列出了三種用PHP來解決此問題的方法:
按邏輯依次去除
遞迴演算法
線性表應用
方法一,按照邏輯依次去除
function getKingMokey($n, $m) { $monkey[0] = 0; //將1-n只猴子順序編號 入數組中 for($i= 1; $i<= $n; $i++) { $monkey[$i] = $i; } $len = count($monkey); //迴圈遍曆數組元素(猴子編號) for($i= 0; $i< $len; $i= $i) { $num = 0; /* * 遍曆$monkey數組,計算數組中值不為0的元素個數(剩餘猴子的個數) * 賦值為$num,並擷取值不為0的元素的元素值 */ foreach($monkeyas$key => $value) { if($value == 0) continue; $num++; $values = $value; } //若只剩一隻猴子 則輸出該猴子編號(數組元素值) 並退出迴圈 if($num == 1) { return$values; exit; } /* * 若剩餘猴子數大於1($num > 1) * 繼續程式 */ //將第$i只猴子踢出隊伍(相應數組位置元素值設為0) $monkey[$i] = 0; /* * 擷取下一隻需要踢出隊伍的猴子編號 * 在$m值範圍內遍曆猴子 並設定$m的計數器 * 依次取下一猴子編號 * 若元素值為0,則該位置的猴子已被踢出隊伍 * 若不為0,繼續擷取下一猴子編號,且計數器加1 * 若取得的猴子編號大於數組個數 * 則從第0隻猴子開始遍曆(數組指標歸零) 步驟同上 * 直到計數器到達$m值 * 最後擷取的$i值即為下一隻需要踢出隊伍的猴子編號 */ //設定計數器 for($j= 1; $j<= $m; $j++) { //猴子編號加一,遍曆下一隻猴子 $i++; //若該猴子未被踢出隊伍,擷取下一隻猴子編號 if($monkey[$i] > 0) continue; //若元素值為0,則猴子已被踢出隊伍,進而迴圈取下一隻猴子編號 if($monkey[$i] == 0) { //取下一隻猴子編號 for($k= $i; $k< $len; $k++) { //值為0,編號加1 if($monkey[$k] == 0) $i++; //否則,編號已取得,退出 if($monkey[$k] > 0) break; } } //若編號大於猴子個數,則從第0隻猴子開始遍曆(數組指標歸零) 步驟同上 if($i == $len) $i = 0; //同上步驟,擷取下一隻猴子編號 if($monkey[$i] == 0) { for($k= $i; $k< $len; $k++) { if($monkey[$k] == 0) $i++; if($monkey[$k] > 0) break; } } } } } //猴子個數 $n = 10; //踢出隊伍的編號間隔值 $m = 3; //調用猴王擷取函數echo getKingMokey($n, $m)."是猴王"; 方法二,遞迴演算法[php] view plain copyfunction killMonkey($monkeys , $m , $current = 0){ $number = count($monkeys); $num = 1; if(count($monkeys) == 1){ echo$monkeys[0]."成為猴王了"; return; } else{ while($num++ < $m){ $current++ ; $current = $current%$number; } echo$monkeys[$current]."的猴子被踢掉了<br/>"; array_splice($monkeys , $current , 1); killMonkey($monkeys , $m , $current); } } $monkeys = array(1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7, 8 , 9 , 10); //monkeys的編號$m = 3; //數到第幾隻猴子被踢出killMonkey($monkeys , $m);
方法三,線性表應用
function yuesefu($n,$m) { $r=0; for($i=2; $i<=$n; $i++) { $r=($r+$m)%$i; } return$r+1; } echo yuesefu(10,3)."是猴王";