汉诺塔(Hanoi Tower)问题是一个著名的数学问题,它涉及到递归算法。问题的背景来源于一个传说:在印度的一个寺庙里,有三根金刚石柱和64个直径大小不一的金盘。僧侣们被命令将这些金盘从一根柱子按照从小到大的顺序移动到另一根柱子上,但必须遵守以下规则:
每次只能移动一个金盘。
每个金盘只能放在柱子上,不能放在其他地方。
任何时候,大盘不能放在小盘上面
上图是三层汉诺塔的演示过程
若再画一个四层汉诺塔 会发现实际就是 把上三层放到辅助托盘 第四层放到目标托盘 再把上三层放到目标托盘。
会发现两个移动过程几乎一样,可以看作四层汉诺塔中嵌套着三层汉诺塔的过程
如果有n个盘子在a,要求移动到c。 那么我们要做的是先将n-1个盘子移动到b,然后将最后一个盘子也就是第n个盘子移动到c,再把b上的n-1个盘子移动到c。其中n-1个盘子的移动过程就是将n-2个盘子移动到c,然后将第n-1个盘子移动到b 再将c柱上n-2个盘子移动到b,然后其中第n-2个盘子的移动过程是先将n-3个盘子移动到。。。。。
可以发现这整个其实就是一层套一层,其中的移动过程是重复的,因此我们可以用递归来解决
// 汉诺塔
#include<iostream>
using namespace std;
void HNT(int n,int a,int b,int c){if(n==1){//当前塔的塔顶直接移动 cout<<"from"<<a<<"to"<<c<<endl;}else{//移除除塔底外的所有到辅助托盘HNT(n-1,a,c,b);//当前塔的塔底直接移动到目标托盘 cout<<"from"<<a<<"to"<<c<<endl;//将其他的所有放回目标托盘 HNT(n-1,b,a,c);}
}
int main(){HNT(3,1,2,3);return 0;
}
a表示当前托盘
b表示辅助托盘
c表示目标托盘