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漢諾塔(Hanoi)是什么?
一個簡單的漢諾塔就如上圖所示,有三個放置點,放置物必須遵循上小下大的規則,依次將1中的放置物全部放置到3中。就比如該圖中有4個放置物,若將A上的放置物全部移至C上,具體的步驟是:A->B A->C B->C A->B C->A C->B A->B A->C B->C B->A C->A B->C A->B A->C B->C。
那么,C語言如何實現漢諾塔呢?
第一步要先確定起始位置、中轉位置、目的位置,在一開始A是起始位置,B是中轉位置,C是目的位置,在后續移動物塊的時候會一直改變這三個位置的功能,以達到最終目標。
漢諾塔的基本思路是:
第一階段:將n-1個物塊(也就是除最底部的物塊外)經過一系列地堆放(這里就可以使用到遞歸的方法來實現),最后放置到中轉位置上,然后把起始位置剩下的物塊放到目的位置上,如下圖:
?以上一系列地堆放是指:以A為起始位置,C為中轉位置,B為目的位置,也就相當于把C看作是一個中間存放點,來幫助這n-1個物塊放到B里面去。
第二階段:然后會發現,變化后的漢諾塔的形式也和之前是差不多的,如果把B看作是起始位置,A是中轉位置,C是目的位置。就可以一直按照上面的那個方法一直遞歸下去,如下圖:
以此類推……最后就能實現把所有的物塊全部從A搬到C。
具體代碼見下(注意點在代碼下面):
//C語言實現漢諾塔 #include <stdio.h> void move(char p1, char p2) { printf("%c->%c ", p1, p2); } //n:個數 pos1:起始位置 pos2:中轉位置 pos3:目的位置 void Hanoi(int n, char pos1, char pos2, char pos3) { if (n == 1) { move(pos1, pos3); } else { Hanoi(n - 1, pos1, pos3, pos2); move(pos1, pos3); Hanoi(n - 1, pos2, pos1, pos3); } } int main() { Hanoi(1, 'A', 'B', 'C'); printf("\n"); Hanoi(2, 'A', 'B', 'C'); printf("\n"); Hanoi(3, 'A', 'B', 'C'); printf("\n"); Hanoi(4, 'A', 'B', 'C'); printf("\n"); return 0; }
注意點一:代碼中的n值不能太大,因為移動次數是隨n的增大呈指數倍增長。
注意點二:n為1的時候已近到達最小單位(也就是最底層),不需要使用遞歸;n為大于1的值時,需要遞歸到1才能進行。
注意點三:第一階段使用遞歸表示的是把上面n-1層全部移到B中;而第二階段使用遞歸表示的是把B中全部移到C中。
總結
這樣就可以簡單地完成漢諾塔,此代碼并不是最優方法,但是理解起來比較容易。遞歸在實際中運用的不是很多,但是也要看得懂代碼和寫出類似這種漢諾塔等遞歸函數的基礎代碼。
原文鏈接:https://blog.csdn.net/Faith_cxz/article/details/122635557
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