之前队内赛中的一道题目 当时怎么想也没想到,就一直放到了今天,刚才看另一题的讲解突然看到时拿这个题作为引子来讲的,就仔细看了下。
参考《《具体数学》》 p7。 Josephus问题
开始是讲了一个古老的故事,说J和同伴陷入险境,大家不愿做俘虏,就想了个游戏来进行自杀,每第二个人就要去死。。J觉得这样很傻,并很快的算出了自己该在的位置,逃脱了这无聊的自杀。由此引出了这个有趣的算法。
这本书上讲的很清楚, 我就大体概括一下。
可以先从10个人来看 很明显第一次死掉的是全部的偶数, 然后是 是3 7 1 9.那么J(10) = 5;
可以猜测所有的J(n)都为奇数,因为第一轮就杀掉了全部的偶数,很明显。。
然后再猜J(n) = n/2? 很明显 不是。不过假如有2N个人 第一次还是杀掉所有的偶数 那么剩下了n个数,那么这n个数不就是跟之前的n同样来处理。。,
只不过编号变成了原来的2*i -1. 所以J(20) = 2*j(10)-1 = 9; 类推 J(40) = 17 所以得出j(5*2^m) = 2^(m+1)+1;
那么奇数呢,类似可知 J(2n+1) = 2*J(n)+1;
所以归纳可得
j(1) = 1;
j(2n) = 2j(n)-1;
j(2n+1) = 2j(n)+1;
这样是很快的,每次以减少2倍或多的速度来算,不过这可关乎J的性命,所以J还得想更快的方法才能确保他逃得过此劫。
那么继续看 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
1 1 3 1 3 5 7 1 3 5 7 9 11 13 15 17 1
下面对的是J(n)的值 ,结论应该可以猜出来了,与2的幂有关。
结论:对于每一个n可以写成n=2^m+k的形式 。那么J(2^m+k) = 2k+1;
上式是由 上上的递归式推出来的,书上用的归纳法,数学不好就不再证了。
1 #include <iostream> 2 #include<cstdio> 3 #include<cstring> 4 #include<algorithm> 5 #include<stdlib.h> 6 #include<vector> 7 #include<cmath> 8 #include<queue> 9 #include<set> 10 using namespace std; 11 #define N 100000 12 #define LL long long 13 #define INF 0xfffffff 14 const double eps = 1e-8; 15 const double pi = acos(-1.0); 16 const double inf = ~0u>>2; 17 int main() 18 { 19 int n,m; 20 char c; 21 while(cin>>n>>c>>m) 22 { 23 if(!n&&!m) break; 24 n = n*pow(10.0,m); 25 int k = log(n*1.0)/log(2.0); 26 int s = pow(2.0,k); 27 cout<<(n-s)*2+1<<endl; 28 } 29 return 0; 30 }