汉诺塔问题(C语言)

一:问题

汉诺塔(Tower of Hanoi),又称河内塔,是一个源于印度古老传说的益智玩具。大梵天创造世界的时候做了三根金刚石柱子,在一根柱子上从下往上按照大小顺序摞着64片黄金圆盘。大梵天命令婆罗门把圆盘从下面开始按大小顺序重新摆放在另一根柱子上。

规则:

  1. 有三根柱子,分别记为A、B、C。开始时,所有的盘子都放在A柱子上,按照从大到小的顺序堆叠。
  2. 目标是将所有的盘子从A柱子移动到C柱子上,期间可以借助B柱子作为辅助。
  3. 在移动过程中,每次只能移动一个盘子,并且大盘子不能放在小盘子上面。

二:思路

这个问题要使用递归解决

2.1如果只有一个盘子

不用多想,直接将盘子移到C即可

2.2两个盘子

因为要保证盘子的顺序保持不变,所以不可以直接将A最上面的盘子直接移到C,而是让A最上面的盘子移到B,再让A底下的盘子移到C上

2.3三个盘子

三个盘子时大致的思路和两个盘子差不多,就是让最底下的盘子上面的所有盘子先放到B上,再把最底下的盘子移到C。剩余的两个盘子,再按两个盘子思路的移动,唯一不同的是盘子的起点和中转点换了一下

因为将上面两个盘子移到B,但同时保证两个盘子的顺序不变

2.3.1如果最小的盘子直接到B:

这样B处盘子的顺序就不一致了,也许有人认为可以再把B移到A,顺序就一致了,而且后续出发处都一样,但是这样移动的次数就会变多,如果盘子很多就会效率很低,而且无法使用递归,没有规律

2.3.2所以我们要用另一种移动方法,将小盘子移到C再移到B:

这样移到B,绿色和红色一共走了三步,而用2.3.1的方法要走四步。

这样走的另一个好处是方便找规律。

2.4规律

可以看成,一共有n个盘子,先将n-1个盘子从A出发通过C全部移动到B上,然后将第n个盘子移到C上,再将B上面的n-1个盘子,从B出发通过A移动到C

三:代码

//为了方便观察移动顺序
void Move(char p1, char p2)
{printf(" %c->%c ", p1, p2);
}
/*
n 表示盘子的数量
p1 表示起始位置
p2 表示中转站
p3 表示终点位置
*/
void Hanoi(int n, char p1, char p2, char p3)
{if (1 == n){Move(p1, p3);}else{Hanoi(n - 1, p1, p3, p2);//将前n-1个从A出发,通过C移动到BMove(p1, p3);//A处只有一个盘子了,将A处的盘子通过B移动到CHanoi(n - 1, p2, p1, p3);//再将其余的n-个盘子从B出发,通过移动到C}
}
int main()
{Hanoi(3, 'A', 'B', 'C');return 0;
}

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