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剑指Offer之孩子们的游戏(圆圈中最后剩下的数)

题目描述:

每年六一儿童节,牛客都会准备一些小礼物去看望孤儿院的小朋友,今年亦是如此。HF作为牛客的资深元老,自然也准备了一些小游戏。其中,有个游戏是这样的:首先,让小朋友们围成一个大圈。然后,他随机指定一个数m,让编号为0的小朋友开始报数。每次喊到m-1的那个小朋友要出列唱首歌,然后可以在礼品箱中任意的挑选礼物,并且不再回到圈中,从他的下一个小朋友开始,继续0…m-1报数….这样下去….直到剩下最后一个小朋友,可以不用表演,并且拿到牛客名贵的“名侦探柯南”典藏版(名额有限哦!!^_^)。请你试着想下,哪个小朋友会得到这份礼品呢?(注:小朋友的编号是从0到n-1)

解题思路一:

时间复杂度:$O(n)$,空间复杂度:$O(n)$.

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class Solution {
public:
    int LastRemaining_Solution(int n, int m)
    {
        /*
    *这道题我用数组来模拟环,思路还是比较简单,但是各种下标要理清
        */
        if(n<1||m<1) return -1;
        vector<int> vec(n);
        int i = -1,step = 0, count = n;
        while(count>0){    //跳出循环时将最后一个元素也设置为了-1
            i++;           //指向上一个被删除对象的下一个元素。
            if(i>=n) i=0;  //模拟环。
            if(array[i] == -1) continue; //跳过被删除的对象。
            step++;                      //记录已走过的。
            if(step==m) {                //找到待删除的对象。
                vec[i]=-1;
                step = 0;
                count--;
            }        
        }
        return i;//返回跳出循环时的i,即最后一个被设置为-1的元素
    }
};

解题思路二:

利用数学分析得到的解法

时间复杂度:$O(n)$,空间复杂度:$O(1)$.

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class Solution {
public:
    int LastRemaining_Solution(int n, int m)
    { 
        //f(n,m)=[f(n-1,m)+m]%n,其中f(n,m)为长度为n的删除第m个节点,最后剩下的数字
        if(n<=0||m<=0)
            return -1;
        int last=0;
        for(int i=2;i<=n;i++)
            last=(last+m)%i;
        return last;
    }
};