问题描述:编号为 1-N 的 N 个士兵围坐在一起形成一个圆圈,从编号为 1 的士兵开始依次报数(1,2,3…这样依次报),数到 m 的 士兵会被杀死出列,之后的士兵再从 1 开始报数。直到最后剩下一士兵,求这个士兵的编号。

解决方法:最暴力的就是用环形链表,被选中就移除,时间复杂度为 O(n * m),空间复杂度是 O(n)


递归是思路是每次我们删除了某一个士兵之后,我们就对这些士兵重新编号,然后我们的难点就是找出删除前和删除后士兵编号的映射关系

我们定义递归函数 f(n,m) 的返回结果是存活士兵的编号,显然当 n = 1 时,f(n, m) = 1。假如我们能够找出 f(n,m) 和 f(n-1,m) 之间的关系的话,我们就可以用递归的方式来解决了。我们假设人员数为 n, 报数到 m 的人就自杀。则刚开始的编号为

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

1
...
m - 2
m - 1
m
m + 1
m + 2
...
n

进行了一次删除之后,删除了编号为 m 的节点。删除之后,就只剩下 n - 1 个节点了,删除前和删除之后的编号转换关系为:

1
2
3
4
5
6
7
8
删除前  ---  删除后
… --- …
m - 2 --- n - 2
m - 1 --- n - 1
m --- 无(因为编号被删除了)
m + 1 --- 1(因为下次就从这里报数了)
m + 2 --- 2
… --- …

新的环中只有 n - 1 个节点。且删除前编号为 m + 1, m + 2, m + 3 的节点成了删除后编号为 1, 2, 3 的节点。

假设 old 为删除之前的节点编号, new 为删除了一个节点之后的编号,则 old 与 new 之间的关系为:

1
old = (new + m - 1) % n + 1

注:有些人可能会疑惑为什么不是 old = (new + m ) % n 呢?主要是因为编号是从 1 开始的,而不是从 0 开始的。如果 new + m == n的话,会导致最后的计算结果为 old = 0。所以 old = (new + m - 1) % n + 1.
这样,我们就得出 f(n, m) 与 f(n - 1, m)之间的关系了,而 f(1, m) = 1.所以我们可以采用递归的方式来做。代码如下:

1
2
3
4
int f(int n, int m)
{
return n == 1 ? n : (f(n - 1, m) + m - 1) % n + 1;
}

参考:https://www.iamshuaidi.com/145.html