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汉诺塔问题的递归算法用图解就能轻松理解

小智雅汇 1747

前言:

今天各位老铁们对“汉诺塔c非递归算法”大概比较注意,咱们都想要知道一些“汉诺塔c非递归算法”的相关知识。那么小编在网上搜集了一些有关“汉诺塔c非递归算法””的相关资讯,希望你们能喜欢,大家一起来学习一下吧!

下图是一个5阶的汉诺塔:

目标是要把所有的盘子从最左边(柱子A)移动到最右边(柱子C),条件是

1)每次只能移动一个盘子;

2)小盘子只能放在大盘子之上;

首先考虑最简单的情况:只有1个盘子,那么只要A—>C就可以了,一步就ok。

这就是递归问题的基准条件,可用C语言描述如下:

void hanoi(int n, char A, char B, char C)

{

if (n==1)

printf("将编号为1的盘子从%c移到%c\n",A,C);

else

{

……

}

}

如果有两个盘子,那么移动顺序如下:先把最上面的盘子(1号盘)移动到B,然后2号盘移动到C,然后1号盘从B移动到C,总共需要3步。

如果是n个盘子呢?

可以用倒推法来考虑这个问题:无论怎么移动,最底下的那个最大号盘子(n号盘)一定是A—>C的,在这之前,我们一定要把所有的上面的小盘子(n-1个盘子)都移动到B上,否则n号盘是无法从A移动到C的。然后,一旦最大号的n号盘从A—>C,我们剩下的工作就是把所有的n-1个盘子从B移动到C。

所以虽然有n个盘子,但是思考的时候,只要把n个盘子看做2个部分就行:n号盘,以及n号盘之上的所有n-1个盘子。移动的时候的原则就如下表示:

第一阶段:(n-1):A—>B(把所有的n-1个盘子从A移动到B上)

// 1 将A上编号为1到n-1的圆盘移到B,C作辅助塔

printf("hanoi(%d,%c,%c,%c)\n",n-1,A,C,B);

hanoi(n-1,A,C,B);

第二阶段:n: A—>C(把最底下的n号盘从A移动到C上)

// 2 将A上编号为n的圆盘移到C

printf("将编号为%d的盘子从%c移到%c\n",n,A,C);

第三阶段:(n-1:)B—>C(把n-1个盘子从B移动到C上)

// 3 将B上编号为1到n-1的圆盘移到C,B作辅助塔

printf("hanoi(%d,%c,%c,%c)\n",n-1,B,A,C);

hanoi(n-1,B,A,C);

所上面的代码合并到一起就行了:

void hanoi(int n, char A, char B, char C)

{

if (n==1)

printf("将编号为1的盘子从%c移到%c\n",A,C);

else

{

// 1 将A上编号为1到n-1的圆盘移到B,C作辅助塔

printf("hanoi(%d,%c,%c,%c)\n",n-1,A,C,B);

hanoi(n-1,A,C,B);

// 2 将A上编号为n的圆盘移到C

printf("将编号为%d的盘子从%c移到%c\n",n,A,C);

// 3 将B上编号为1到n-1的圆盘移到C,B作辅助塔

printf("hanoi(%d,%c,%c,%c)\n",n-1,B,A,C);

hanoi(n-1,B,A,C); //

}

}

我们来看看如何执行第三阶段,现在的状况是n号盘已经在C上面了,(n-1)个盘子都在B上,为了达成所有盘子都移动到C上的目标,我们要做的就是把B上的最底下的盘子——也就是(n-1)号盘也移到C上。那么(n-1)号盘上面的总共(n-2)个盘子怎么办呢?那当然只有往A上挪咯。

现在(n-2)个盘子都在A上,咋办呢?当然是跟上面步骤一样,第(n-2)号盘子放到C上去,剩下的所有(n-3)个盘子挪到B上。

同样的方法对待n-3、n-4......直到最后只剩下1号盘子。然后把刚才的方法逆序做一遍,就成功啦。

这里有个数学方法,叫递归,也就是我们对待n个盘子、n-1个盘子、n-2个盘子....的方法都是一样:都是把除了最底下以外的盘子移到别的柱子上去,然后把最底下的盘子移到C上。这个不停重复的过程,就是递归。

完整的C程序写法:

运行结果:

你如果掌握了第一个(最小的)盘子的移动规模,这个游戏你玩起来就会得心应手。

当n是奇数时,第一个盘子只能在柱子ACBACB……间循环移动;

当n是偶数时,第一个盘子只能在柱子ABCABC……间循环移动;

可以去以下小游戏站点试试:

附代码:

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

void hanoi(int n, char A, char B, char C)

{

if (n==1)

printf("将编号为1的盘子从%c移到%c\n",A,C);

else

{

// 1 将A上编号为1到n-1的圆盘移到B,C作辅助塔

printf("hanoi(%d,%c,%c,%c)\n",n-1,A,C,B);

hanoi(n-1,A,C,B);

// 2 将A上编号为n的圆盘移到C

printf("将编号为%d的盘子从%c移到%c\n",n,A,C);

// 3 将B上编号为1到n-1的圆盘移到C,B作辅助塔

printf("hanoi(%d,%c,%c,%c)\n",n-1,B,A,C);

hanoi(n-1,B,A,C); //

}

}

int main()

{

int n;

printf("请输入盘子数量n: ");

scanf("%d",&n);

hanoi(n,'A','B','C');

system("pause");

return 0;

}

-End-

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