庄周梦蝶

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scheme解决约瑟夫环问题(续)

Posted on 2008-04-16 10:27 dennis 阅读(619) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: 计算机科学与基础
    sicp的习题3.22,也就是以消息传递的风格重新实现队列,我的解答如下:

(define (make-queue)
  (let ((front
-ptr '())
        (rear-ptr '()))
  (define (set-front-ptr! ptr) (set! front-ptr ptr))
  (define (set
-rear-ptr! ptr) (set! rear-ptr ptr))
  (define (empty
-queue?) (null? front-ptr))
  (define (front
-queue)
    (
if (empty-queue?)
        (error 
"FRONT called with an empty queue")
        (car front
-ptr)))
  (define (insert
-queue! item)
    (let ((new
-pair (cons item '())))
      (cond ((empty-queue?)
              (set
-front-ptr! new-pair)
              (set
-rear-ptr! new-pair))
            (
else
               (set
-cdr! rear-ptr new-pair)
               (set
-rear-ptr! new-pair)))))
  (define (delete
-queue!)
      (cond ((empty
-queue?)
             (error 
"DELETE! called with an empty queue" queue))
            (
else
               (set
-front-ptr! (cdr front-ptr)))))
  (define (dispatch m)
    (cond ((eq? m 
'front-queue) (front-queue))
          ((eq? m 'empty-queue?) (empty-queue?))
          ((eq? m 'insert-queue!) insert-queue!)
          ((eq? m 'delete-queue!) delete-queue!)
          (else
             (error 
"Unknow method" m))))
    dispatch))
(define (front
-queue z) (z 'front-queue))
(define (empty-queue? z) (z 'empty-queue?))
(define (insert-queue! z item) ((z 'insert-queue!) item))
(define (delete-queue! z) ((z 'delete-queue!)))
   
    由此,我才知道自己竟然一直没有想到,scheme完全可以模拟单向循环链表,整整第三章都在讲引入赋值带来的影响,而我却视而不见。在引入了改变函数后,数据对象已经具有OO的性质,模拟链表、队列、table都变的易如反掌。首先,模拟节点对象,节点是一个序对,包括当前节点编号和下一个节点:
(define (make-node n next) (cons n next))
(define (set
-next-node! node next) (set-cdr! node next))
(define (set
-node-number! node n) (set-car! node n))
(define (get
-number node) (car node))
(define (get
-next-node node) (cdr node))

    有了节点,实现了下单向循环链表:
(define (make-cycle-list n)
  (let ((head (make
-node 1 '())))
    (define (make-list current i)
      (let ((next
-node (make-node (+ i 1'())))
        (cond ((= i n) current)
              (
else
                (set
-next-node! current next-node)
                (make
-list next-node (+ i 1))))))
    (set
-next-node! (make-list head 1) head) 
    head))

    make-cycle-list生成一个有N个元素的环形链表,比如(make-cycle-list 8)的结果如下
#0=(1 2 3 4 5 6 7 8 . #0#)
    Drscheme形象地展示了这是一个循环的链表。那么约瑟夫环的问题就简单了:
(define (josephus-cycle n m)
  (let ((head (make
-cycle-list n)))
    (define (josephus
-iter prev current i)
      (let ((next
-node (get-next-node current)))
       (cond ((eq? next
-node current) (get-number current))
             ((
= 1 i)
              (set
-next-node! prev next-node)
              (josephus
-iter prev next-node m))
             (
else
               (josephus
-iter current next-node (- i 1))))))
    (josephus
-iter head head m)))

    从head节点开始计数,每到m,就将当前节点删除(通过将前一个节点的next-node设置为current的下一个节点),最后剩下的节点的编号就是答案。

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