面试题目:猫吃老鼠问题的求解


    前几天去上海某外企参加笔试,由于考试较紧,其中有些大题根本没办法完成,很是郁闷。现在偶们打算在这篇文章中探讨其中一道笔试题---猫吃老鼠问题的求解。写这篇文章只是想和大家交流学习,难免会有错误和不足,希望得到大家的批评,在此偶们不胜感激!

一、问题描述
    现有n个老鼠围成一圆圈,有一只猫从任意位置开始吃老鼠,每次都隔一个老鼠吃,请给出最后一个老鼠的编号?题目要求是任给老鼠数n,输出猫最后吃的老鼠的编号。

二、问题求解
    我们假设老鼠按顺时针方向编号,猫从第一号老鼠开始吃。比如现有4个老鼠围成一个圆,则猫吃老鼠的顺序应该为1->3->2->4,即最后一个吃的老鼠的编号是4。
   程序设计思路说明:
   猫从老鼠数组从头开始移动,如果碰到老鼠且间隔标志为1,则吃该老鼠,然后间隔标志置为0,剩下的老鼠数减1,继续向后移动;如果碰到老鼠但间隔标志为0,则不吃该老鼠,间隔标志置为1,然后向后移动;如果没有碰到老鼠则继续向后移动;如果移动到数组末则再从头开始以实现圆循环。
   老鼠数组ipArray用来表明特定位置是否有老鼠存在,1表示有老鼠存在,0表示此处的老鼠已被吃掉。
   间隔标志ijian为1,表示接下来如果碰到老鼠就可以吃掉;如果为0,则表示刚吃过老鼠应该隔一个再吃,这时碰到下一个老鼠就置间隔标志为1,但并不吃老鼠。
   剩下的老鼠数iyu在每吃掉一个老鼠后进行减一操作;当剩余老鼠数为1时,则直接找出该老鼠位置,并输出其编号,也就是数组下标值加1,到此程序结束。具体实现可以参看源代码

三、代码说明
#include "stdafx.h" 
#include <iostream.h>
int main(int argc, char* argv[])
{    
         cout<<"请输入老鼠数:";    
  int itotal;        //老鼠总数    
  cin>>itotal;    
  int iyu=itotal;   //剩下未吃的老鼠数    
  int ipoint=0;  //移动指针   //指示猫的当前位置  
  int ijian=1;   //间隔标志  //1表示已经间隔了一个老鼠,0表示未间隔  
  int * ipArray;  //数组指针    
  if(iyu<1)  
 {   
  cout<<"老鼠数不能小于1!"<<endl;   
  return 0;  
 }  
 if(iyu==1)   //如果只有一只老鼠,则直接输出返回  
 {   
  cout<<"  "<<ipoint+1<<endl;   
  cout<<"结束!"<<endl;   
  return 0;
 }    
 cout<<"共"<<itotal<<"个老鼠!"<<endl;        
 cout<<"以下是吃老鼠的顺序输出:"<<endl;   
 ipArray=new int[iyu];  //生成数组  
 for(int i=0;i<iyu;i++)    //初始全部位置都有老鼠存在  
 {    
  ipArray[i]=1;           //1表示该位置存在老鼠  
 }      
 for(;;)  //循环开始,依次隔一个吃老鼠,直到只剩下最后一只老鼠,输出并程序结束  
 {                
  ipoint=ipoint%itotal;  //确保在数组范围内   
  if(iyu==1)   //只剩最后一只的老鼠,直接找出即可   
  {    
   if((ipArray[ipoint]==1))   //碰到老鼠    
   {     
    cout<<"  "<<(ipoint+1)<<endl;     
    cout<<"结束!"<<endl;     
    return 0;     
   }   
  }   
  else   
  {    
   if((ipArray[ipoint]==1))   //碰到老鼠    
   {     
    if(ijian==1)  //如果已跳过一个老鼠,则现在就可以吃     
    {      
     cout<<"  "<<(ipoint+1)<<endl;   //输出吃掉的老鼠号      
     ipArray[ipoint]=0;  //条件满足则吃老鼠,置该位为0;      
     ijian=0;             //置间隔标志为0;      
     iyu--;              //剩下要吃的老鼠数减一     
    }     
    else     //如果刚吃过一个老鼠     
    {      
     ijian=1;    //设置间隔标志为1     
    }    
   }   
  }   
  ipoint++;    //移动猫的位置  
 }//endfor  
 return 0;
}
四、结束语
    本文只是给出了一个初级的求解方法,描述的求解算法在存储空间和运行效率方面不是很好,存储复杂度为O(n),而时间复杂度约为O(n*n),期待有更好的算法提出!

 

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