算法-汉诺塔问题(Hanoi tower)

介绍

汉诺塔是源于印度的一个古老传说的小游戏,简单来说就是有三根柱子,开始的时候,第一根柱子上圆盘由大到小,自下往上排列。这个小游戏要实现的目的呢,就是要把第一根柱子上的圆盘移到第三根的柱子上去;条件呢,就是在移动过程当中不能将大的圆盘放在小的圆盘上面,我们可以利用中间第二根柱子作为桥梁来承接我们要移动的圆盘。

而在这个传说当中,一共有64块圆盘,假设我们使用递归的方法,我们也得用18446744073709551615的步数来实现我们的目的,换算成时间呢,我们得花5845.42亿年来实现这个过程。

算法思路

实现这个小游戏的算法思路是什么呢?

我们一定要将最大的那块圆盘放到C柱那里去,那么我们的目的就很明确,我们倒着思考一下,最后那几步的时候,我们是要将上面的n-1块圆盘移动到中间的柱子上,最后再将n-1块圆盘放到C柱上的。

假设我们这里有三块圆盘,我们先将A盘上的两块小圆盘移到B盘上去

再将A柱上最大的圆盘移动到C柱上

再将B柱上的圆盘放回C住上,最后大功告成

那在这一步的前一步呢,那不就是n-2块了吗,对于前面的步骤,都是和最后的类似,那最后一步我们走了几步呢?假设我们有一个表达式能描述移动的步数,那么f(n)=2*f(n-1)+1,f(1)=1,f(0)=0

为什么会有这个表达式呢,我们先移动了n-1块盘到B柱,再将n-1块盘到C柱,这里我们就可以得到2*f(n-1),我们还将最下面的那个盘子放到了C盘这里,所以我们在这里得加一。

最后我们可以得到步数的结果为f(n)=2^n-1

其它方法

美国学者曾提出过一种更为简洁的方法:首先把三根柱子按顺序排成品字型,把所有的圆盘按从大到小的顺序放在柱子A上,根据圆盘的数量确定柱子的排放顺序:

  • 若n为偶数,按顺时针方向依次摆放 A B C
  • 若n为奇数,按顺时针方向依次摆放 A C B

步骤

  1. 按顺时针方向把圆盘1从现在的柱子移动到下一根柱子,即当n为偶数时,若圆盘1在柱子A,则把它移动到B;若圆盘1在柱子B,则把它移动到C;若圆盘1在柱子C,则把它移动到A。 

  2. 接着,把另外两根柱子上可以移动的圆盘移动到新的柱子上。即把非空柱子上的圆盘移动到空柱子上,当两根柱子都非空时,移动较小的圆盘。这一步没有明确规定移动哪个圆盘,你可能以为会有多种可能性,其实不然,可实施的行动是唯一的。

  3. 反复进行⑴⑵操作,最后就能按规定完成汉诺塔的移动。

 代码实现

python

def f(n):if n==0:return 0else:return 2*f(n-1)+1
x=int(input("请输入片的个数:"))
print("需要移动",f(x),"次")
def hanoi(n, a, b, c):if n == 1:print(a, '-->', c)else:hanoi(n - 1, a, c, b)print(a, '-->', c)hanoi(n - 1, b, a, c)
# 调用
hanoi(5, 'A', 'B', 'C')

cpp

#include <iostream> using namespace std; void hanoi(int n, char source, char help, char target){static int step = 0; if (n == 1)std::cout << (++step) << ": " << source << "---->" << target << endl; else{// move n-1 disks from source to help hanoi(n-1, source, target, help); std::cout <<(++step) << ": " << source << "---->" << target << endl; hanoi(n-1, help, source, target);}
}
int main(void){hanoi(10, 'a', 'b', 'c');return 0; 
}

C

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
void Hanoi(int n, char a,char b,char c);
void Move(int n, char a, char b);
int count;
int main()
{int n=8;printf("汉诺塔的层数:\n");scanf(" %d",&n);Hanoi(n, 'A', 'B', 'C');Sleep(20000);return 0;
}
void Hanoi(int n, char a, char b, char c)
{if (n == 1){Move(n, a, c);}else{Hanoi(n - 1, a, c, b);Move(n, a, c);Hanoi(n - 1, b, a, c);}
}
void Move(int n, char a, char b)
{count++;printf("第%d次移动 Move %d: Move from %c to %c !\n",count,n,a,b);
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.rhkb.cn/news/436506.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系长河编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

部标主动安全(ADAS+DMS)对接说明

1.前言 上一篇介绍了部标&#xff08;JT/T1078&#xff09;流媒体对接说明&#xff0c;这里说一下如何对接主动安全附件服务器。 流媒体的对接主要牵扯到4个方面&#xff1a; &#xff08;1&#xff09;平台端&#xff1a;业务端系统&#xff0c;包含前端呈现界面。 &#x…

企业数字化转型的深层次问题与战略解读——基于TOGAF框架的深入分析与解决方案

数字化转型的必然性与复杂性 随着全球化和技术进步的推动&#xff0c;数字化转型成为企业保持竞争力、提升效率、满足客户需求的重要战略选择。然而&#xff0c;数字化转型并不仅仅是技术的简单引入&#xff0c;它涉及到业务模式、运营流程、组织架构以及企业文化的深刻变革。…

对比学习训练是如何进行的

对比学习&#xff08;Contrastive Learning&#xff09;是一种自监督学习的方法&#xff0c;旨在通过拉近相似样本的表示、拉远不相似样本的表示来学习特征表示。在训练过程中&#xff0c;模型并不依赖标签&#xff0c;而是通过样本之间的相似性进行学习。以下是对比学习的基本…

Another redis desktop manager使用说明

Another redis desktop manager使用说明 概述界面介绍图示说明连接界面设置界面查看操作日志主界面信息进入redis-cli控制台更多 概述 Another Redis Desktop Manager是一个开源的跨平台 Redis 客户端&#xff0c;提供了简洁易用的图形用户界面&#xff08;GUI&#xff09;&am…

C++ 数据结构算法细节相关

细节 队列 这段代码实现的是二叉树的层序遍历&#xff0c;也就是按照树的层次&#xff0c;一层一层地遍历节点。下面我会为你详细解释这段代码。 queue <TreeNode*> q; 这是一个队列&#xff0c;队列中存放的是指向TreeNode的指针。队列&#xff08;queue&#xff09;是…

云原生数据库 PolarDB

简介&#xff1a;云原生数据库 PolarDB 是阿里云自研产品&#xff0c;在存储计算分离架构下&#xff0c;利用了软硬件结合的优势&#xff0c;为用户提供秒级弹性、高性能、海量存储、安全可靠的数据库服务。100%兼容MySQL和PostgreSQL生态&#xff0c;支持分布式扩展&#xff0…

Mybatis总结

Mybatis 概述及搭建 原是Apache的一个开源项目iBatis, 2010年6月这个项目由Apache Software Foundation 迁移到了 Google Code&#xff0c;随着开发团队转投GoogleCode 旗下&#xff0c; iBatis3.x正式更名为MyBatis。 MyBatis 是一款优秀的持久层框架。 MyBatis 避免了几乎所有…

系列二、案例实操

一、创建表空间 1.1、概述 在Oracle数据库中&#xff0c;表空间是一个逻辑存储单位&#xff0c;它是Oracle数据库中存储数据的地方。 1.2、超级管理员登录 sqlplus / as sysdba 1.3、创建表空间 create tablespace water_boss datafile C:\Programs\oracle11g\oradata\orcl\…

Spring Cloud Alibaba-(6)Spring Cloud Gateway【网关】

Spring Cloud Alibaba-&#xff08;1&#xff09;搭建项目环境 Spring Cloud Alibaba-&#xff08;2&#xff09;Nacos【服务注册与发现、配置管理】 Spring Cloud Alibaba-&#xff08;3&#xff09;OpenFeign【服务调用】 Spring Cloud Alibaba-&#xff08;4&#xff09;Sen…

华为-IPv6与IPv4网络互通的6to4自动隧道配置实验

IPv4向IPv6的过渡不是一次性的,而是逐步地分层次地。在过渡时期,为了保证IPv4和IPv6能够共存、互通,人们发明了一些IPv4/IPv6的互通技术。 本实验以6to4技术为例,阐述如何配置IPv6过渡技术。 配置参考 R1 # sysname R1 # ipv6# interface GigabitEthernet0/0/1ip address 200…

【C语言指南】数据类型详解(下)——自定义类型

&#x1f493; 博客主页&#xff1a;倔强的石头的CSDN主页 &#x1f4dd;Gitee主页&#xff1a;倔强的石头的gitee主页 ⏩ 文章专栏&#xff1a;《C语言指南》 期待您的关注 目录 引言 1. 结构体&#xff08;Struct&#xff09; 2. 联合体&#xff08;Union&#xff09; 3…

【网络安全 | 渗透工具】自动化 .env/.git文件检测

原创文章,禁止转载。 文章目录 1. 安装 DotGit2. 配置 DotGit3. 使用 DotGit 检测 .env / .git 文件1. 安装 DotGit 在谷歌应用商店中搜索 DotGit 并进行安装: 2. 配置 DotGit 安装完成后,可以在设置中开启或关闭相关功能: 3. 使用 DotGit 检测 .env / .git 文件 接下来…

centos7安装Redis单机版

一、检查是否有GCC环境 gcc --version # 提示-bash: gcc: 未找到命令 说明没有gcc环境# 安装gcc环境 yum install gcc# 如果yum源报错 # 1.检查网络是否正常 ping www.baidu.com # 2.备份当前的yum源 mv /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo…

Redis篇(Java操作Redis)

目录 讲解一&#xff1a;简介 讲解二&#xff1a;Jedis Github 一、创建项目、 二、添加依赖 三、配置文件 四、Java连接Redis 五、通过Redis连接池获取连接对象并操作服务器 六、封装JedisUtil对外提供连接对象获取方法 七、Java操作Redis五种数据类型 1. 连接与释放…

避免glibc版本而报错,CentOS等Linux安装node.js完美方法

概述 对于Node.js v18.x或更高&#xff0c;Node.js官方默认是在Ubuntu 20.04, Debian 10, RHEL 8,CentOS 8等高版操作系统上编译得到的&#xff0c;高版本操作系统的glibc版本≥2.28。所以&#xff0c;下载Node.js后&#xff0c;也需要glibc版本≥2.28才能使用。 而CentOS 7.x等…

《安富莱嵌入式周报》第343期:雷电USB4开源示波器正式发布,卓越的模拟前端低噪便携示波器,自带100W电源的便携智能烙铁,NASA航空航天锂电池设计

周报汇总地址&#xff1a;嵌入式周报 - uCOS & uCGUI & emWin & embOS & TouchGFX & ThreadX - 硬汉嵌入式论坛 - Powered by Discuz! 更新一期视频教程 【授人以渔】CMSIS-RTOS V2封装层专题视频&#xff0c;一期视频将常用配置和用法梳理清楚&#xff0…

JMeter对jdbc request以及foreach和loop controller的使用

Jmeter中jdbc request和foreach控制器 1. 使用variable name实现对数据库查询结果的遍历 在foreach controller中&#xff0c;注意要做variable name的关联(correlation), 否则没法取回这里的jdbc request返回的结果。这里的input variable prefix一定要和jdbc request中的var…

【React】react项目中的redux使用

1. store目录结构设计 2. react组件中使用store中的数据——useSelector 3. react组件中修改store中的数据——useDispatch 4. 示例 react-basic\src\store\moduels\counterStore.js import { createSlice } from reduxjs/toolkitconst counterStore createSlice({name: cou…

新书推荐——《深度学习精粹与PyTorch实践》

深度学习绝非不可窥探的黑箱!深入理解其模型和算法的实际运作机制&#xff0c;是驾驭并优化结果的关键。你无需成为数学专家或资深数据科学家,同样能够掌握深度学习系统内部的工作原理。 本书旨在通过深入浅出的方式&#xff0c;为你揭示这些原理&#xff0c;让你在理解和解释…

视频理解新篇章:Mamba模型的探索与应用

人工智能咨询培训老师叶梓 转载标明出处 在计算机视觉领域&#xff0c;视频理解一直是一个核心研究方向&#xff0c;它要求算法能够捕捉视频中的时空动态以定位活动或推断其演变。随着深度学习技术的发展&#xff0c;研究者们探索了多种架构&#xff0c;如递归神经网络(RNN)、…