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CircularLinkedList - Problema de Flavio Josefo.cs
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CircularLinkedList - Problema de Flavio Josefo.cs
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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
namespace CLinkedList
{
class EmptyListException : System.Exception { }
class CLinkedList
{
/*************by:
Gabriel Mendez Reyes -***************/
// Nodo del Circular Linked List, identico al nodo de un Doubly Linked List
class CLinkNode
{
public int value;
public CLinkNode prev, next;
public CLinkNode(int val)
{
value = val;
}
}
CLinkNode curent; // nodo actual en el Linked List
public int size { get; private set; } // cantidad de elementos en el Linked List
/**
* Devuelve la cantidad de elementos grabados en la lista
**/
public int getSize()
{
return size;
}
/**
* Devuelve el valor grabado en el nodo actual
* @return el valor en el nodo actual
**/
public int get()
{
if (size == 0)
throw new EmptyListException();
int ret = curent.value;
curent = curent.next;
return ret;
}
/**
* Agrega el valor val a la lista
* Side effects: El nodo actual se mueve al nuevo nodo creado
* @param val valor a agregar a la lista
*/
public void add(int val)
{
if (size == 0)
{
CLinkNode newNode = new CLinkNode(val);
newNode.next = newNode;
newNode.prev = newNode;
curent = newNode;
}
if (size == 1)
{
CLinkNode newNode = new CLinkNode(val);
newNode.prev = curent;
newNode.next = curent;
curent.next = newNode;
curent.prev = newNode;
}
if (size > 1)
{
CLinkNode newNode = new CLinkNode(val);
newNode.prev = curent.prev;
newNode.next = curent;
curent.prev.next = newNode;
curent.prev = newNode;
}
size++;
}
/**
* Localiza el valor en la lista, reposicionando el nodo actual al nodo
* que contiene dicho valor. Si la lista contiene multiples valores
* duplicados, puedes elegir cualquiera.
* @param val valor a buscar en la lista
* @return true si lo encuentra; de lo contrario, devuelve false
*/
public bool locate(int val)
{
for (int i = 0; i < size; i++)
{
if (curent.next.value == val)
{
curent = curent.next;
return true;
}
curent = curent.next;
}
return false;
}
/**
* Mueve el nodo actual 'cur' steps pasos.
* Si steps es positivo, se mueve hacia adelante
* Si steps es negativo, mueve hacia atras
* Si steps == 0, se queda donde esta
* @param la cantidad de pasos a moverse
*/
public void moveTo(int steps)
{
if (steps == 0) { }
if (steps > 0)
{
for (int i = 0; i < steps; i++)
{
curent = curent.next;
}
}
if (steps < 0)
{
int ret = steps * -1;
for (int i = 0; i < ret; i++)
{
curent = curent.prev;
}
}
}
/**
* Elimina el nodo acual y devuelve el valor grabado en dicho nodo
* Side effects: el nodo actual debe moverse a uno de los nodos adyacentes
* (si existe) del nodo borrado
* @return el valor grabado en la posicion actual
*/
public int remove()
{
if (size == 0)
throw new EmptyListException();
int ret = curent.value;
if (size == 1)
{
curent = null;
size = 0;
return ret;
}
CLinkNode prev = curent.prev;
CLinkNode next = curent.next;
prev.next = next;
next.prev = prev;
size--;
curent = next;
return ret;
}
override public string ToString()
{
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.Append("size = ");
sb.Append(size);
sb.Append(" elementos = (");
CLinkNode cur = curent;
for (int i = 0; i < size; i++)
{
sb.Append(" ");
sb.Append(cur.value);
cur = cur.next;
}
sb.Append(" )");
return sb.ToString();
}
public class Result
{
public int[] execution_order;
public int[] survivors;
}
// TODO: usando los metodos definidos en el Circurlar Linked List,
// implementa una solucion al problema de Flavio Josefo
//
// Debes simular el juego con los parametros N, K y S:
// * Tenemos N personas paradas alrededor de un circulo, donde N es la
// cantidad de personas al inicio del juego. Para identificacion,
// cada persona es numerada desde 1 a N, en orden de la manecilla
// del reloj.
// * En el inicio, la persona #1 es ejecutada.
// * A partir de ahi, ejecutan a cada K persona (es decir, brincamos K-1
// personas).
// * La simulacion se repite hasta que queden S sobrevivivientes,
// quienes decidir no seguir jugando este macabro juego.
//
// Devuelve un objeto de la clase Result, donde:
// a) el atributo execution_order contiene el orden de ejecucion de las
// personas aniquilidas en el proceso
// b) el atributo survisors contiene una lista de los sobrevivientes
// (en cualquier orden)
//
// Ejemplo: Para N=41, K=3 y S=2:
// execution_orden = {
// 1, 4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34, 37, 40, 3, 8, 12,
// 17, 21, 26, 30, 35, 39, 5, 11, 18, 24, 32, 38, 6, 15, 27, 36,
// 9, 23, 41, 20, 2, 33
// }
// survivors = { 14, 29 }
//
// Asume que los parametors N, K, S tienen valores validos
//
public static Result josephus(int N, int K, int S)
{
Result myResult = new Result();
CLinkedList myCircularList = new CLinkedList();
int cantidadVictimas = N - S;
myResult.execution_order = new int[cantidadVictimas];
myResult.survivors = new int[S];
for (int i = 1; i <= N; i++)
{
myCircularList.add(i);
}
myResult.execution_order[0] = myCircularList.remove();
for (int i = 1; i < myResult.execution_order.Length; i++)
{
myCircularList.moveTo(K - 1);
myResult.execution_order[i] = myCircularList.remove();
}
for (int i = 0; i < myResult.survivors.Length; i++)
{
myResult.survivors[i] = myCircularList.get();
}
return myResult;
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
/*
CLinkedList myCircularList = new CLinkedList();
int N = 20;
for (int i = 1; i <= N; i++)
{
myCircularList.add(i);
}
myCircularList.remove();
myCircularList.moveTo(2);
myCircularList.remove();
*/
Result res1 = josephus(20, 3, 3);
Console.WriteLine("Execution order: " +
ToString(res1.execution_order));
Console.WriteLine("Survivors: " +
ToString(res1.survivors));
Result res2 = josephus(41, 3, 2);
Console.WriteLine("Execution order: " +
ToString(res2.execution_order));
Console.WriteLine("Survivors: " +
ToString(res2.survivors));
Console.WriteLine();
// En el siguiente caso todos mueren
Result res3 = josephus(3, 1, 0);
Console.WriteLine("Execution order: " +
ToString(res3.execution_order));
Console.WriteLine("Survivors: " +
ToString(res3.survivors));
Console.WriteLine();
Result res4 = josephus(7, 3, 1);
Console.WriteLine("Execution order: " +
ToString(res4.execution_order));
Console.WriteLine("Survivors: " +
ToString(res4.survivors));
Console.WriteLine();
Console.ReadLine();
/*
Resultado esperado:
Execution order: 1 4 7 10 13 16 19 3 8 12 17 2 9 15 5 14 6
Survivors: 11 18 20
Execution order:
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 3 8 12 17 21 26 30 35 39 5 11 18 24 32 38 6 15 27 36 9 23 41 20 2 33
Survivors: 14 29
Execution order: 1 2 3
Survivors:
Execution order: 1 4 7 5 3 6
Survivors: 2
*/
}
public static string ToString(int[] arr)
{
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
{
if (i > 0)
sb.Append(' ');
sb.Append(arr[i]);
}
return sb.ToString();
}
}
}
}