汉诺塔,简易理解

汉诺塔问题

一块板上有三根针,A,B,C。A 针上套有 64 个大小不等的圆盘,大的在下,小的在上。有一个老和尚要把这 64 个圆盘从 A 针移动 C 针上,每次只能移动一个圆盘,移动可以借助 B 针进行。但在任何时候,任何针上的圆盘都必须保持大盘在下,小盘在上。求移动的步骤。

解题思路这样

首先,老和尚这样想一下,要是有人能有帮我把上面63个盘子从一座移到另一座,问题也就解决了,老和尚此时只需要做的是:

  • 命令第二个和尚将63个盘子从A移到B
  • 自己将最底下的一个盘子从A移到C
  • 再命令第二个和尚把63个盘子从B移到C

那找到的第二个和尚又会想办法把63个盘子从A移到B,就会又去找一个和尚来帮忙,第二个和尚此时需要做的是:

  • 命令第三个和尚将62个盘子从A移到C
  • 自己将1个盘子从A移到B
  • 再命令第三个和尚将62个盘子从C移到B

在进行一次递归,如此层层下放,知道找到第63个和尚,让他完成将2个盘子从一座移到另一座(因为每次开始移的时候需要移动的初始位置会变化,所以这里我也不能确定),最后找到第64个和尚,让他完成将1个盘子从一座移到另一座,工作就彻底结束了。

本题算法分析

设 A 上有 n 个盘子。
如果 n=1,则将圆盘从 A 直接移动到 C。
如果 n=2,则:
1.将 A 上的 n-1(等于 1)个圆盘移到 B 上;
2.再将 A 上的一个圆盘移到 C 上;
3.最后将 B 上的 n-1(等于 1)个圆盘移到 C 上。
如果 n=3,则:
A. 将 A 上的 n-1(等于 2,令其为 n)个圆盘移到 B(借助于 C),步骤如下: (1)将 A 上的 n-1(等于 1)个圆盘移到 C 上。
(2)将 A 上的一个圆盘移到 B。
(3)将 C 上的 n-1(等于 1)个圆盘移到 B。 B. 将 A 上的一个圆盘移到 C。 C. 将 B 上的 n-1(等于 2,令其为 n)个圆盘移到 C(借助 A),步骤如下:
(1)将 B 上的 n-1(等于 1)个圆盘移到 A。 (2)将 B 上的一个盘子移到 C。 (3)将 A 上的 n-1(等于 1)个圆盘移到 C。
到此,完成了三个圆盘的移动过程。
从上面分析可以看出,当 n 大于等于 2 时,移动的过程可分解为三个步骤:
第一步 把 A 上的 n-1 个圆盘移到 B 上;
第二步 把 A 上的一个圆盘移到 C 上;
第三步 把 B 上的 n-1 个圆盘移到 C 上;其中第一步和第三步是类同的。
当 n=3 时,第一步和第三步又分解为类同的三步,即把 n-1 个圆盘从一个针移到另一 个针上,这里的 n=n-1。 显然这是一个递归过程,据此算法可编程如下

#include<stdio.h>
void hanoi(int n,char A,char B,char C){
    
    //找到第一个和尚,他需要做的A->B
	if (n == 1){
    
    //别人帮第一个和尚把除了最底下的一个所有都移好了之后,
		//      自己把最底下的那个放过去
		printf("Move %d:from %c to %c\n",n,A,B);
	}
	else{
    
    
		hanoi(n - 1, A, C, B);//第一个和尚找到第二个和尚,他需要A->C,
		                      //这个时候函数参数的位置发生了变化
		printf("Move %d:from %c to %c\n", n, A, B);
		hanoi(n-1,C,B,A);//第二个和尚再把C->B
	}
}
void main(){
    
    
	int n;
	char A = 'A';
	char B = 'B';
	char C = 'C';
	printf("输入几个圆盘:");
	scanf("%d", &n);
	printf("A座到B座\n");
	hanoi(n, A, B, C);
}

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