约瑟夫环问题（C++）

问题描述

首先，说明一下这个问题是研究生期间c++课的综合作业，本来有好多选择但最后还是选择了约瑟夫环问题。下面是约瑟夫环的问题描述以及设计要求：
约瑟夫环（约瑟夫问题）是一个数学的应用问题：已知n个人（以编号1，2，3…n分别表示）围坐在一张圆桌周围。从编号为k的人开始报数，数到m的那个人出列；他的下一个人又从1开始报数，数到m的那个人又出列；依此规律重复下去，直到圆桌周围的人全部出列。
要求实现下面功能：

1.要求在实现约瑟夫环的同时，应该满足以下要求：
2.完整的图形用户界面，可以配置程序的运行参数，如：n的值，k的值、m的值、执行动画的速度等；
3.算法支持多线程；
4.执行过程可以暂停/继续；
5.算法执行的结果（包括中间结果）可以持久化（以自定义数据格式保存到文件中；
6.可从文件中读取数据，并在此基础上继续执行；
7.实时图形化显示执行结果；
8.可在执行完成后，或暂停时，打印执行的当前结果。

设计思路

在不考虑实现上面8个功能的前提下，我们应该实现下面一个简单的约瑟夫环问题：
在基于控制台程序情况下，对给定的n，k，m，输出报数的序列。然后将程序移植到基于mfc的程序当中，将功能分为几大块，最后组合到一起。具体源代码已经上传。

约瑟夫问题

约瑟夫环问题看做一个不断变小的环的数据提取：
以n=4，k=1，m=2为例：

这样我们将每次取下来的数存放在一个容器中[2,4,3,1]，然后在显示程序中，逐个放进去：

这样就完成了约瑟夫环问题。程序流程如下：

用户界面设计

通过创建MFC AppWizard 基于对话框工程HOMEWORK2，自动生成HOMEWORK2App以及HOMEWORK2Dlg两类，在资源视图中手动画出下面两个界面：
一个用于初始化，用户可以配置程序的运行参数，如：n的值，k的值、m的值、执行动画的速度。另一个用于显示算法执行的过程。
在这里插入图片描述并修改它们的属性ID值分别为：IDD_HOMEWORK2_DIALOG，IDD_DIALOGSHOW。
通过类向导将对话框IDD_DIALOGSHOW与类CDialogShow关联。接下来将两个界面上的所有组件修改属性ID，以及添加相应的消息映射函数。

自定义控件

执行的结果不是直接画在IDD_DIALOGSHOW上的，而是在IDD_DIALOGSHOW添加一个静态文本（IDC_STATICTU），并添加变量，变量类型为CMystatic类，这里需要自己在类视图中自己添加（基类选择CStatic），并重载OnPaint（）函数：
在这里插入图片描述其中OnPaint（）用于初始化显示界面，即是在IDC_STATICTU中画一个圆桌（用圆表示），m个人（用空白方框表示），并创建线程用于算法执行。

创建线程函数

将约瑟夫环算法嵌入到线程函数中，可以实现在点击开始按钮后，创建IDD_DIALOGSHOW对话框的同时，初始化IDC_STATICTU，然后创建一个线程（因为在OnPaint（）中添加了创建线程m_ThreadSpeed的语句），这样就开始了约瑟夫环算法。最后通过线程的挂起、唤醒、终结实现执行过程的暂停/继续，以及终结。对于控制动画的显示速度则是通过Sleep（）函数来控制。为了方便将线程函数，显示程序定义为CMystatic的成员函数。

实现打印

通过mfc里面已有的打印对话框类CPringDialog类实现对当前执行结果的打印功能。通过在类视图中添加类CMyPrintDialog类（基类为CPringDialog类）。最后在IDD_DIALOGSHOW中终结按钮的消息映射函数中写入打印程序。

// 创建一个打印机设备句柄 
if((hdcprint=CreateDC(szDriver,szDevice,szOutput,NULL))!=0) {if(StartDoc(hdcprint,&di)>0) {//开始执行一个打印作业StartPage(hdcprint); //打印机走纸,开始打印SaveDC(hdcprint); //保存打印机设备句柄// 打印当前的结果，将list1里面的结果以字符串的形式打印出来TextOut(hdcprint,1000,800,"约瑟夫环打印结果为：",20);CString str;for(vector<int>::iterator it = list1.begin();it!=list1.end();it++){CString temp;temp.Format("%d",*it);str += "-->"；str += temp;}}TextOut(hdcprint,1000,1000,str,str.GetLength()); RestoreDC(hdcprint,-1); //恢复打印机设备句柄EndPage(hdcprint); //打印机停纸,停止打印EndDoc(hdcprint); //结束一个打印作业MessageBox("打印完毕!","提示",MB_ICONINFORMATION);
}