c++之漢諾塔遞歸算法分析和實現

題目鏈接

Description

 

漢諾塔(又稱河內塔)問題是印度的一個古老的傳說。開天闢地的神勃拉瑪在一個廟裏留下了三根金剛石的棒A、B和C,A上面套着n個圓的金片,最大的一個在底下,其餘一個比一個小,依次疊上去,廟裏的衆僧不倦地把它們一個個地從A棒搬到C棒上,規定可利用中間的一根B棒作爲幫助,但每次只能搬一個,而且大的不能放在小的上面。僧侶們搬得汗流滿面,可惜當n很大時這輩子恐怕就很搬了 聰明的你還有計算機幫你完成,你能寫一個程序幫助僧侶們完成這輩子的夙願嗎?

 

Input

 

輸入金片的個數n。這裏的n<=10。

 

Output

 

輸出搬動金片的全過程。格式見樣例。

 

Sample Input

2
Sample Output

Move disk 1 from A to B
Move disk 2 from A to C
Move disk 1 from B to C

HINT

思路:

以下文字摘自 https://blog.csdn.net/phpduang/article/details/53955798

對於遞歸,簡單來說就是方法內部自己調用自己, 同時也一定有一個結束點. 如果對方法調用棧瞭解的話,其實是很容易理解方法的調用過程的, 就是從主線程開始調用方法進行不停的壓棧和出棧操作. 方法的調入就是將方法壓入棧中, 方法的結束就是方法出棧的過程, 這樣保證了方法調用的順序流. 如果跟蹤遞歸的調用情況會發現也是如此, 到最後一定是這個方法最後從棧中彈出回到主線程, 並且結束.

 

案例 1 - 假設只有一個盤子的時候, 盤子數量 N=1

只有一個步驟   將第1個盤子從A移動到C, 爲了對比方便我這樣來描述這個步驟:

步驟  盤子編號 從柱子移動   移動到柱子

1       1                A               C

案例 2 - 如果有兩個盤子, 盤子數量 N = 2

步驟  盤子編號 從柱子移動   移動到柱子

1              1                A               B

2              2                A               C

3              1                B               C

案例 3  - 如果有三個盤子, 盤子數量 N = 3

步驟  盤子編號 從柱子移動   移動到柱子

1                1     A                    C

2                2     A        B

3                1              C                     B

4                3              A                    C

5                1              B                    A

6                2              B                    C

7                1              A                    C   

如何找出盤子移動的規律 ?

我們要做的最重要的一件事情就是永遠要把最底下的一個盤子從 A 移動到 C

看看上面從1個盤子的移動到3個盤子的移動, 在移動記錄中,當盤子的編號和盤子數量相同的時候他們的步驟都是從A移動到C (看加粗的部分),其它的步驟對等.

再觀察第3個案例中的第 1-3 步 和 第 5-7步

第 1-3 步 目的是從 A 移動到 B   如果我們把 B 當作終點, 那麼這裏的第 1-3 步理解起來和 第2個案例的三個步驟完全相同, 都是通過一個柱子來移動,和第2個案例比起來在後面加括號來表示

1       1     A           C     ( A -> B)

2       2     A        B     ( A -> C)

3       1              C           B      ( B -> C)

總結:將盤子B變成C即可.

第 5-7 步 目的是從 B 移動到 C   如果我們把 C 當作終點, 那麼這裏的 5-7 步理解起來和上面也是一樣的, 和第2個案例的三個步驟也完全相同.和第2個案例比起來就是:

5       1       B           A    ( A -> B)

6       2       B           C    ( A- > C)

7       1       A           C    ( B -> C)

總結: 將盤子B變成A即可

根據這個演示可以明確幾點規律:

1. 當盤子只有一個的時候,只有一個動作 從 A 移動到 C 即結束.

2. 當有N個盤子的時候, 中間的動作都是從 A 移動到 C, 那麼表示最下面的第N個盤子移動完畢

3. 中間動作之上都可以認爲是: 從 A 移動到 B

4. 中間動作之下都可以認爲是: 從 B 移動到 C

2,3,4 可以表示爲

1       1                A               B

2       2                A               C

3       1                B               C

#include<stdio.h>
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<set>
#include<map>
#include<string>
#include<string.h>
#include<math.h>
#include<vector>
#include<queue>
#define maxn 100010
#define ll long long
#define inf 0x3f3f3f3f
using namespace std;
void han(int n,char a,char b,char c)
{
    if(n==1)
        printf("Move disk %d from %c to %c\n",n,a,c);
    else{
        han(n-1,a,c,b);
        printf("Move disk %d from %c to %c\n",n,a,c);
        han(n-1,b,a,c);
    }
    return ;
}
int main()
{
    int n;
    scanf("%d",&n);
    han(n,'A','B','C');
    return 0;
}

 

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