3.代码实现

涉及 创建单向环形链表、添加节点、遍历节点、节点出圈 功能

package com.atguigu.linkedlist;
/**
 * 约瑟夫问题
 * 单向环形链表
 *
 * @author Dxkstart
 * @create 2021-10-03-17:10
 */
public class Josepfu {
    public static void main(String[] args) {
        //测试
        CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
        circleSingleLinkedList.addBoy(5);//加入5个小孩节点
        circleSingleLinkedList.showBoy();
        //测试小孩出圈
        circleSingleLinkedList.countBoy(1,2,5);
    }
}
//创建一个Boy类，表示一个节点
class Boy {
    private int no;
    private Boy next;
    public Boy(int no) {
        this.no = no;
    }
    public int getNo() {
        return no;
    }
    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }
    public Boy getNext() {
        return next;
    }
    public void setNext(Boy next) {
        this.next = next;
    }
}
//创建一个单向的环形链表
class CircleSingleLinkedList {
    //创建一个first节点，当前没有编号
    private Boy first = null;
    public Boy getFist() {
        return first;
    }
    //添加小孩节点，构建成一个环形的链表
    public void addBoy(int nums) {
        //nums 做一个数据校验
        if (nums < 1) {
            System.out.println("nums的值不正确");
            return;
        }
        //中间变量指针
        Boy curBoy = null;
        //使用for来创建我们的环形链表
        for (int i = 1; i <= nums; i++) {
            //
            Boy boy = new Boy(i);
            if (i == 1) {
                first = boy;
                first.setNext(first);//构成环，自己指向自己
                curBoy = first;
            } else {
                curBoy.setNext(boy);//中间变量指针，指向新节点，打开环
                boy.setNext(first);//新的节点指向第一个节点，构成环
                curBoy = boy;//中间变量指针，指向新节点
            }
        }
    }
    //遍历当前环形链表
    public void showBoy() {
        //判断是否为空
        if (first == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //因为first不能动，因此我们仍然使用一个辅助指针完成遍历
        Boy curBoy = first;
        while (true) {
            System.out.printf("小孩的编号为：%d \n", curBoy.getNo());
            if (curBoy.getNext() == first) {//说明已经遍历完毕
                break;
            }
            curBoy = curBoy.getNext();//curBoy后移
        }
    }
    //根据用户的输入，计算出小孩的出圈顺序
    /**
     * @param startNo  表示从第几个小孩开始数数
     * @param countNum 表示每次数几下
     * @param nums     表示最初有几个小孩在圈中
     */
    public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) {
        //先对数据进行校验
        if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) {
            System.out.println("参数输入有误，请重新输入");
            return;
        }
        //创建辅助指针
        Boy helper = first;
        //事先将辅助指针helper指向最后一个节点
        while (true) {
            if (helper.getNext() == first) {
                break;
            }
            helper = helper.getNext();
        }
        //小孩报数前，先让 first 和 helper 移动k-1次（即first移动到第一个要报数的小孩那里）
        for (int i = 0; i < startNo-1; i++) {
            first = first.getNext();
            helper = helper.getNext();
        }
        //开始报数
        //当小孩报数时，让first 和 helper指针同时移动m-1次，然后出圈
        //这里是一个循环操作，直到权值只有一个节点
        while (true){
            if (helper == first){//此时圈中只有一个人
                System.out.println("结束");
                break;
            }
            //让first 和 helper 指针同时移动 countNum-1 次
            for (int i = 0; i < countNum-1; i++) {
                first = first.getNext();
                helper = helper.getNext();
            }
            //这时first指向的节点，就是延出圈的小孩节点
            System.out.printf("小孩%d出圈 \n" , first.getNo());
            //将first指向的节点出圈
            first = first.getNext();
            helper.setNext(first);
        }
        System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号为%d \n",first.getNo());
    }
}