更改汉诺塔移动规则后递归求解

更改汉诺塔移动规则后递归求解

原问题描述
有三根杆左中右（ left，mid , right )，在其中一杆( from )自下而上、由大到小按顺序放置num个圆盘。游戏的目标：把该杆的圆盘( from )全部移到另一杆 (to) 上，并仍保持原有顺序叠好。
操作规则：每次只能移动一个盘子，并且在移动过程中三根杆上都始终保持大盘在下，小盘在上。
原问题解答点击这里（没有接触过汉诺塔问题的同学建议先看看原题求解）
约束移动规则
现在限制不能从最左侧的塔直接移动到最右侧，也不能从最右侧直接移动到最左侧，而是必须经过中间。求当塔有N层的时候，打印最优移动过程和最优移动总步数。
举例
当圆盘有两个时，从 left 杆移到 right 杆，最上层的记为1，最下层的记为2,则打印:
Move 1 from left to mid
Move 1 from mid to right
Move 2 from left to mid
Move 1 from right to mid
Move 1 from mid to left
Move 2 from mid to right
Move 1 from left to mid
Move 1 from mid to right
It will move 8 steps.
递归方法
大致思想就是要移动N个圆盘，先移动上边N-1个圆盘，再移动剩下的那一个，整个过程交给递归。
递归头（结束递归）：
首先，如果只剩最上层的圆盘需要移动，则有如下处理:
1.如果希望从“左”移到“中”，打印“Move 1 from left to mid”
2.如果希望从“中”移到“左”，打印“Move 1 from mid to left”
3.如果希望从“中”移到“右”，打印“Move 1 from mid to right”
4.如果希望从“右”移到“中”，打印“Move 1 from right to mid”
5.如果希望从“左”移到“右”，打印“Move 1 from left to mid"和“Move 1 from mid to right"
6.如果希望从“右”移到“左”，打印“Move 1 from right to mid”和“Move 1 from mid to left”
以上过程就是递归的终止条件，也就是只剩上层圆盘时的打印过程。

递归体：
接下来，我们分析剩下多个圆盘的情况。
如果剩下N个圆盘，从最上到最下依次为1~N,则有如下判断:

1.如果剩下的N个圆盘都在“左”， 希望全部移到“中”， 则有三个步骤。
1)将1~N-1个圆盘先全部从“左”移到“右”，明显交给递归过程。
2)将第N个圆盘从“左”移到“中”。
3)再将1~N-1个圆盘全部从“右”移到“中”，明显交给递归过程。

2.如果把剩下的N个圆盘从“中”移到“左”，从“中”移到“右”，从“右”移到“中”，
过程与情况1同理，一样是分解为三步，不再详述。

3.如果剩下的N个圆盘都在“左”，希望全部移到“右”，则有五个步骤。
1)将1~N-1个圆盘先全部从“左”移到“右”，明显交给递归过程。
2)将第N个圆盘从“左”移到“中”。
3)将1~N-1个圆盘全部从“右”移到“左”，明显交给递归过程。
4)将第N个圆盘从“中”移到“右”。
5)最后将1~N-1个圆盘全部从“左”移到“右”，明显交给递归过程。

4.如果剩下的N个圆盘都在“右”， 希望全部移到“左”， 过程与情况3同理，一样是.分解为五步，在此不再详述。

总结：假设有N个圆盘，什么时候结束递归？当只剩一个圆盘时（最上面那一个），根据它的起始杆和目标杆去移动，编码时总结移动规律，使代码更简便。递归方法分几类？两类，第一类，只要起始杆或者目标杆有一个是mid（中间杆），那么移动分为三步；第二类，其余情况移动分为五步。

代码展示

import java.util.Scanner;
public class HanNuoTa {
  public static void main(String[] args) {
 Scanner cs = new Scanner(System.in);
 System.out.print("盘子个数： ");
 int num =cs.nextInt();
 System.out.print("起始位置： ");
 String from = cs.next();
 System.out.print("终止位置： ");
 String to = cs.next();
 int n = Pro(num,"left","mid","right",from,to);
 System.out.println("It will move "+n+" steps.");

}
 static int Pro(int num, String left, String mid, String right, String from, String to) {
 if(num<1) return 0;
 else return process(num,left,mid,right,from,to);
 }
 static int process(int num, String left, String mid, String right, String from, String to) {
  if(num==1) { //递归头
   if(from.equals(mid)||to.equals(mid)) {
    System.out.println("move "+ num +" from "+ from +" to "+ to);
    return 1;
   }
   else {
    System.out.println("move "+ num +" from "+ from +" to "+mid);
    System.out.println("move "+ num +" from "+ mid +" to "+to);
    return 2;
   }
  }
  //递归体
  if(from.equals(mid)||to.equals(mid)) {
   String another = (from.equals(left)||to.equals(left))?right:left;
   int part1 = process(num-1,left,mid,right,from,another);
   int part2 = 1;
   System.out.println("move "+ num +" from "+ from +" to "+ mid);
   int part3 = process(num-1,left,mid,right,another,to);
   return part1+part2+part3; //共三步
  }
  else {
   int part1 = process(num-1,left,mid,right,from,to);
   int part2 = 1;
   System.out.println("move "+ num +" from "+ from +" to "+ mid);
   int part3 = process(num-1,left,mid,right,to,from);
   int part4 = 1;
   System.out.println("move "+ num +" from "+ mid +" to "+to);
   int part5 = process(num-1,left,mid,right,from,to);
   return part1+part2+part3+part4+part5; //共五步
  }
 }
}

对next和nextLine存在问题的点击这里

结果展示

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（ 思想源自左程云老师的程序员代码面试指南 ）