Josephu问题之小孩出圈

使用知识，单向环形链表

public class Josepfu {
    public static void main(String[] args) {
        // 测试
        CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
        circleSingleLinkedList.addBoy(5);
        circleSingleLinkedList.showBoy();

        // 测试小孩出圈
        circleSingleLinkedList.countBoy(1,2,5);
    }
}
// 创建一个环形的单向链表
class CircleSingleLinkedList{
    // 创建一个fist节点，当前没有编号
    private Boy first = new Boy(-1);
    // 添加小孩节点 构建成为一个环形链表
    public void addBoy(int nums){
        if(nums < 1){
            System.out.println("nums的值不正确");
            return;
        }
        Boy curBoy = null; // 辅助指针，用来构建环形链表
        for (int i = 1; i <= nums ; i++) {
            // 根据编号创建小孩节点
            Boy boy = new Boy(i);
            // 需要分情况 如果为第一个小孩
            if(i == 1){
                first = boy;
                first.setNext(first);
                curBoy = first;
            }else {
                curBoy.setNext(boy); // 把第一个指向第二个
                boy.setNext(first); // 把第二个指向第一个
                curBoy = boy; // 把指针变成当前的boy
            }
        }
    }
    // 遍历当前环形链表
    public void showBoy(){
        if (first == null){
            System.out.println("当前链表没有任何小孩");
            return;
        }
        // 辅助指针
        Boy curBoy = first;
        while (true){
            System.out.printf("小孩的编号%d \n", curBoy.getNo());
            if(curBoy.getNext() == first){
                // 说明已经到类最后
                break;
            }
            curBoy = curBoy.getNext();//指针后移
        }
    }

    /**
     *
     * @param startNo 表示从第几个小孩开始数数
     * @param countNum 表示数几下
     * @param nums 表示最初有多少小孩在圈中
     */
    // 根据用户的输入，计算出小孩出圈的顺序
    public void countBoy(int startNo,int countNum,int nums){
        // 先进行简单的数据校验
        if(first == null || startNo < 1 || startNo > nums){
            System.out.println("参数输入有误，请重新输入");
            return;
        }
        // 创建要给辅助指针，帮助完成小孩出圈
        Boy helper = first;
        // 需求创建一个辅助指针（变量）helper，事先应该指向环形链表的最后这个节点
        while (true){
            if(helper.getNext() == first){
                // 说明helper指向最后小孩节点
                break;
            }
            helper = helper.getNext();
        }
        // 小孩报数前，先让first和helper移动k-1次
        for (int i = 0; i < startNo - 1; i++) {
            first = first.getNext();
            helper = helper.getNext();
        }
        // 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，知道圈中只有一个节点
        while (true){
            if(helper == first){
                // 说明圈中只有一个节点
                break;
            }
            // 让first 和 helper 指针同时的移动 countNum - 1
            for (int i = 0; i < countNum - 1; i++) {
                first = first.getNext();
                helper = helper.getNext();
            }
            // 这时first指向的节点，就是要出圈的小孩节点
            System.out.printf("小孩%d出圈\n",first.getNo());
            // 这时将first指向小孩节点出圈
            first = first.getNext();
            helper.setNext(first);
        }
        System.out.printf("最后留在圈中的小孩编号%d \n", helper.getNo());
    }
}

// 创建一个Boy类
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;
    }
}