13 个人围成一圈,从第 1 个人开始顺序报号 1,2,3。凡报到“3”者退出圈子,找出最后留在圈子中的人原来的序号。要求用链表实现。

题为c程序设计(第五版)谭浩强 课后习题第9章第6题

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    前言

    一、题目复现

    二、实现步骤 

    1.思路分析

    2.具体实现

    总结

前言

        链表是一种常见的基础数据结构,结构体指针在这里得到了充分的利用。链表可以动态的进行存储分配,也就是说,链表是一个功能极为强大的数组,他可以在节点中定义多种数据类型,还可以根据需要随意增添,删除,插入节点。链表都有一个头指针,一般以head来表示,存放的是一个地址。链表中的节点分为两类,头结点和一般节点,头结点是没有数据域的。链表中每个节点都分为两部分,一个数据域,一个是指针域。说到这里你应该就明白了,链表就如同车链子一样,head指向第一个元素:第一个元素又指向第二个元素;……,直到最后一个元素,该元素不再指向其它元素,它称为“表尾”,它的地址部分放一个“NULL”(表示“空地址”),链表到此结束。

        下面,让我们用一道经典例题来开启学习链表的大门。

一、题目复现

二、实现步骤 

1.思路分析

1.首先定义了一个节点结构体Node,其中包含一个表示人的编号的整数字段和指向下一个节点的指针。

2.然后,使用createCircularLinkedList函数创建了一个包含n个人的循环链表。

3.接下来,使用removeNode函数从链表中删除指定的节点。

4.最后,findLastPerson函数使用循环链表模拟游戏的过程,并返回最后留在圈子中的人的原始编号。

注:在main函数中,我们可以设置n的值,并打印出最后留在圈子中的人的编号,此代码假设输入的n大于等于1,并且在运行结束后会释放动态分配的内存。

2.具体实现

代码如下(示例):

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct Node {
    int number;
    struct Node* next;
} Node;

Node* createCircularLinkedList(int n) {
    Node* head = NULL;
    Node* prev = NULL;

    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
        newNode->number = i;

        if (head == NULL) {
            head = newNode;
        }
        else {
            prev->next = newNode;
        }

        prev = newNode;
    }

    prev->next = head;  // 将最后一个节点的下一个指针指向头节点,形成循环链表
    return head;
}

void removeNode(Node** head, Node* target) {
    if (*head == NULL)
        return;

    if (*head == target) {
        *head = target->next;
    }

    Node* current = *head;
    while (current->next != target) {
        current = current->next;
    }

    current->next = target->next;
    free(target);
}

int findLastPerson(int n) {
    Node* head = createCircularLinkedList(n);
    Node* current = head;

    while (current->next != current) {
        // 计数到第3个人
        for (int i = 1; i < 3; i++) {
            current = current->next;
        }

        // 删除当前节点
        Node* nextPerson = current->next;
        removeNode(&head, current);
        current = nextPerson;
    }

    int lastPersonNumber = head->number;
    free(head);
    return lastPersonNumber;
}

int main() {
    int n = 13;
    int lastPerson = findLastPerson(n);
    printf("最后留在圈子中的人原来的序号是: %d\n", lastPerson);

    return 0;
}

实验结果(示例):

总结

        通过本例,我们可以学习到如何去创建链表、删除链表中指定的节点,以及如何使用链表,除此之外,我们在本例中还用到了动态内存分配的知识,对动态内存分配还不太熟悉的同学,可以去翻翻我之前的博客。

        对本例的原理还不清楚的话,可以在纸上模拟一下实际的过程(注意:这里是一直1、2、3的报下去,而不是报完一轮再从头开始)。

        转眼间就到七月了,都说七月的风,八月的雨,友友们在学习的过程中,也不要忘了适当地放松自己哈!

        最后,如果友友们想在暑假中提升自己的话,可以报名字节跳动的青训营(主讲内容是目前前沿的前端、后端技术),报名链接和具体信息我已经上传到资源中了。加油😊!

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