漢諾塔問題:有三根柱子A,B,C,其中A上面有n個圓盤,從上至下圓盤逐漸增大,每次只能移動一個圓盤,并且規定大的圓盤不能疊放在小的圓盤上面,現在想要把A上面的n個圓盤全部都移動到C上面,輸出移動的總步數以及移動的過程
分析:
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//先求出移動的總步數 1,假設g(n)表示n個圓盤時的移動總的步數,當n=1時,g(1)=1; 2.現在可以把g(n)進行細分為三步: 1>先將n-1個圓盤從A通過C移動到B上面,相當于將n-1個圓盤從A移動到C,因此需要g(n-1)步; 2>然后將剩下的最大的圓盤從A移動到C,需要1步; 3>最后再將n-1個圓盤從B通過A移動到C上面,相當于將n-1個圓盤從A移動到C,因此也需要g(n-1)步; 因此可以得出遞歸關系式:g(n) = 2*g(n-1)+1; //現在我們在來求出移動的過程 1.假設hm(m,a,b,c)表示將m個圓盤從a通過b移動到c的過程,假設mv(a,c)輸出一次a到c的過程,即print a-->c 2.初始化hm,當m=1時,hm(1,a,b,c)=mv(a,c); 2.可以把hm(m,a,b,c)進行細分為三步: 1>先將n-1個圓盤從A通過C移動到B,此時b和c進行互換,也就是 hm(m-1,a,c,b); 2>然后將剩下的最大的圓盤從A移動到C,也就是hm(1,a,b,c); 3>最后將n-1個圓盤從B通過A移動到C,此時b和a進行交換,也就是 hm(m-1,b,a,c); 最終得到過程的遞歸關系式:hm(m,a,b,c) = hm(m-1,a,c,b)+1+hm(m-1,b,a,c); |
實現代碼:
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public class test{ public static void main(String[] args){ Scanner in = new Scanner(System.in); int n = in.nextInt(); test t = new test(); //獲取總的步數 System.out.println( "需要移動的總步數為:" +t.getSum(n)); //獲取移動的過程 t.hm(n, 'a' , 'b' , 'c' ); } //獲取總步數 public int getSum( int n){ if (n == 1 ) return 1 ; return 2 * getSum(n- 1 ) + 1 ; } //獲取移動的過程 public void hm( int m, char a, char b, char c){ if (m == 1 ) move(a,c); hm(m- 1 ,a,c,b); move(a,c); hm(m- 1 ,b,a,c); } //輸出一次移動的過程 public void move( char a, char c){ System.out.print(a + "-->" + c + " " ); } } |
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