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这是一个约瑟夫问题的变种。n个人围成圆圈,按照特定的规则进行淘汰,直到剩余3人或更少。规则是:奇数轮每3个人淘汰第3个,偶数轮每2个人淘汰第2个。让我们通过一个8人的例子来理解这个算法。
现在开始第1轮淘汰。这是奇数轮,所以每3个人淘汰第3个。从1号开始报数:1号报1,2号报2,3号报3被淘汰。继续从4号开始:4号报1,5号报2,6号报3被淘汰。最后7号报1,8号报2,回到1号报3被淘汰。第1轮结束后,剩余2、4、5、7、8号共5个人。
进入第2轮,这是偶数轮,规则改为每2个人淘汰第2个。当前剩余2、4、5、7、8号共5个人。从2号开始报数:2号报1,4号报2被淘汰。继续从5号开始:5号报1,7号报2被淘汰。8号单独剩余自动保留。第2轮结束后,剩余2、5、8号共3个人。
算法的核心是使用两个队列q1和q2来实现。初始时,所有人员按顺序放入队列q1。每一轮处理时,从q1中依次取出人员,根据当前轮次的规则决定是否保留。符合保留条件的人员放入队列q2,被淘汰的直接丢弃。一轮处理完毕后,将q2中的所有人员移回q1,准备下一轮处理。
这个约瑟夫问题变种算法具有清晰的逻辑结构。时间复杂度为O(n²),因为最多需要进行n轮,每轮处理n个元素。空间复杂度为O(n),需要两个队列存储数据。该算法适用于小规模数据处理,在游戏淘汰机制、资源分配算法和负载均衡策略等场景中都有实际应用价值。通过队列的巧妙运用,实现了复杂淘汰规则的简洁实现。