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专栏导读
本专栏收录于《华为OD机试真题(Python/JS/C/C++)》。
刷的越多,抽中的概率越大,私信哪吒,备注华为OD,加入华为OD刷题交流群,每一题都有详细的答题思路、详细的代码注释、3个测试用例、为什么这道题采用XX算法、XX算法的适用场景,发现新题目,随时更新,全天CSDN在线答疑。
一、题目描述
有n个人围成一圈,顺序排号为1~n。
从第一个人开始报数(从1到3报数),凡报到3的人退出圈子,问最后留下的是原来第几号的那位。
二、输入描述
输入人数n(n < 1000)
三、输出描述
输出最后留下的是原来第几号
四、测试用例
测试用例1:
1、输入
2
2、输出
2
3、说明
报数序号为1的人最终报3,因此序号1的人退出圈子,最后剩下序号为2的那位
测试用例2:
1、输入
5
2、输出
4
3、说明
按照上述规则,最后剩下的人的编号为 4。
五、解题思路
1、约瑟夫环
这个问题是经典的“约瑟夫环”问题。在这个问题中,n 个人站成一圈,每个人按照顺序报数,报到 3 的人退出圈子,直到只剩下一个人为止。要解决这个问题,我们可以使用数组或链表模拟这个过程,也可以使用数学方法直接找到最后剩下的人的位置。
核心算法是从第一个人开始,顺序报数。每次移除报数到 3 的人,然后继续报数。通过一个索引变量和模运算来模拟环形的报数过程。
模运算处理循环:index = (index + 2) % size 的模运算用于处理圆圈结构,使得报数可以循环进行,即在列表末尾后又从头开始。
2、具体步骤
- 初始化圈子:将 n 个人的编号加入到一个数据结构中,形成一个环形队列,方便按照顺序报数和移除元素。
- 模拟报数过程:
- 从第一个人开始报数,每数到 3 的人退出圈子。
- 移除报数到 3 的人后,继续从下一个人开始报数,直到只剩下一个人。
- 我们使用一个索引变量来记录当前报数的位置,利用模运算 (%) 来处理环形报数。
- 输出结果:循环结束后,列表中只剩下一个人,输出该人的编号。
3、时间复杂度
每次移除一个人,最多需要花费 O(n) 的时间,因为在最坏情况下需要遍历整个列表(比如在使用数组或链表时需要寻找并移除第 k 个元素)。
总共需要进行 n-1 次移除操作,因此时间复杂度是 O(n * n) = O(n^2)。
4、空间复杂度
O(n),因为需要存储 n 个人的编号。所有算法和数据结构(列表、链表)都需要占用线性空间来存储这些元素。
六、Python算法源码
def find_last_person(n):# 初始化圈子,将1到n编号加入列表circle = list(range(1, n + 1))index = 0 # 当前报数的位置# 模拟报数过程,直到只剩一个人while len(circle) > 1:# 找到要移除的人的位置,报数到3的人退出index = (index + 2) % len(circle) # +2 是因为要报到3(报数从0开始计数)circle.pop(index)# 返回最后剩下的人的编号return circle[0]if __name__ == "__main__":n = int(input()) # 输入人数last_person = find_last_person(n)print(last_person)
七、JavaScript算法源码
function findLastPerson(n) {// 初始化圈子,将1到n编号加入数组let circle = [];for (let i = 1; i <= n; i++) {circle.push(i);}let index = 0; // 当前报数的位置// 模拟报数过程,直到只剩一个人while (circle.length > 1) {// 找到要移除的人的位置,报数到3的人退出index = (index + 2) % circle.length; // +2 是因为要报到3(报数从0开始计数)circle.splice(index, 1);}// 返回最后剩下的人的编号return circle[0];
}// 输入人数
let n = parseInt(prompt("请输入人数:"));
let lastPerson = findLastPerson(n);
console.log(lastPerson);
八、C算法源码
#include <stdio.h>int findLastPerson(int n) {int circle[1000]; // 初始化圈子数组int size = n; // 当前圈子中人数// 初始化圈子,将1到n编号加入数组for (int i = 0; i < n; i++) {circle[i] = i + 1;}int index = 0; // 当前报数的位置// 模拟报数过程,直到只剩一个人while (size > 1) {// 找到要移除的人的位置,报数到3的人退出index = (index + 2) % size; // +2 是因为要报到3(报数从0开始计数)// 移除报数为3的人,将后面的元素前移for (int i = index; i < size - 1; i++) {circle[i] = circle[i + 1];}size--; // 减少圈子中人数}// 返回最后剩下的人的编号return circle[0];
}int main() {int n;printf("请输入人数: ");scanf("%d", &n); // 输入人数int lastPerson = findLastPerson(n);printf("%d\n", lastPerson);return 0;
}
九、C++算法源码
#include <iostream>
#include <list>using namespace std;int findLastPerson(int n) {list<int> circle;// 初始化圈子,将1到n编号加入列表for (int i = 1; i <= n; i++) {circle.push_back(i);}auto it = circle.begin(); // 当前报数的位置// 模拟报数过程,直到只剩一个人while (circle.size() > 1) {// 找到要移除的人的位置,报数到3的人退出for (int count = 0; count < 2; count++) { // +2 是因为要报到3it++;if (it == circle.end()) {it = circle.begin(); // 循环到列表开头}}it = circle.erase(it); // 移除当前报数为3的人if (it == circle.end()) {it = circle.begin(); // 如果到达列表末尾,循环到开头}}// 返回最后剩下的人的编号return circle.front();
}int main() {int n;cout << "请输入人数: ";cin >> n; // 输入人数int lastPerson = findLastPerson(n);cout << lastPerson << endl;return 0;
}
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