HDU 2077汉诺塔IV

汉诺塔IV

Time Limit: 1000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others)
Total Submission(s): 9838    Accepted Submission(s): 6921


 

Problem Description

还记得汉诺塔III吗?他的规则是这样的:不允许直接从最左(右)边移到最右(左)边(每次移动一定是移到中间杆或从中间移出),也不允许大盘放到小盘的上面。xhd在想如果我们允许最大的盘子放到最上面会怎么样呢?(只允许最大的放在最上面)当然最后需要的结果是盘子从小到大排在最右边。

Input

输入数据的第一行是一个数据T,表示有T组数据。
每组数据有一个正整数n(1 <= n <= 20),表示有n个盘子。

Output

对于每组输入数据,最少需要的摆放次数。

Sample Input

2 1 10


 

Sample Output

2 19684

Author

xhd

好了,初看这道题,在下对题意十分不解,后来参考了几位大佬的解题思路才柳暗花明,

给出的允许最大的盘子放在最上方也只是用于最后一步(其他步骤最大的盘子还没有取到),所以这个规则仅在最后一步需考虑,若记次数为f();即有f(n)=f(n-1)+2                                                                  /*这个后面再解释清楚*/

先有这个概念【这是一种递归的思路】:

将n个盘子从第一杆放至第二杆、从二到三杆、从二到一杆所需要的摆放次数是一样的;n个盘子从一杆到三杆的次数与三到一的次数是一样的。若有盘子n,先处理上面的n-1个盘子:将n-2个盘子从一移到三杆,次数为f(n-2);然后,第n-1个盘子从一到二杆,次数为一次;再然后在三杆的那n-2个盘子从三到一杆,次数为f(n-2);第n-1个盘子从二到三,次数为一次;再然后在一杆的那n-2个盘子从一到三杆,次数为f(n-2)。

另外,既然是递归了,根据题意,有f(0)=0;f(1)=2;

至此,完成了n-1个盘子从一到三杆,次数为f(n-1)=f(n-2)*3+2。

好了,接下来是如何使用第二个规则使摆放次数最少的问题了,有这种思路:上面的f(n-1)是n-1个盘子从一到三杆的,在这个过程中有一步是这n-1个盘子都在二杆上,这时候插入两步:最大盘实现从一到二再到三杆,共二次;再完成n-1个盘子从二到三杆;所以f(n)=f(n-1)+2;

解释了这么多,代码如下:

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int t,n,f[21];
    cin>>t;
    while(t--)
    {
        cin>>n;
        f[0]=0;
        f[1]=2;
        for(int i=2;i<n;i++)
        {
            f[i]=f[i-1]*3+2;
        }f[n]=f[n-1]+2;
        cout<<f[n]<<endl;
    }
}

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