26743: 递归--双色Hanoi塔问题

【问题描述】

  设A、B、C是3 个塔座。开始时,在塔座A 上有一叠共n 个圆盘,这些圆盘自下而上,由大到小地叠在一起。各圆盘从小到大编号为1,2,……,n,奇数号圆盘着蓝色,偶数号圆盘着红色,如图所示。现要求将塔座A 上的这一叠圆盘移到塔座B 上,并仍按同样顺序叠置。在移动圆盘时应遵守以下移动规则:

  规则(1):每次只能移动1 个圆盘;

  规则(2):任何时刻都不允许将较大的圆盘压在较小的圆盘之上;

  规则(3):任何时刻都不允许将同色圆盘叠在一起;

  规则(4):在满足移动规则(1)-(3)的前提下,可将圆盘移至A,B,C 中任一塔座上。 

试设计一个算法,用最少的移动次数将塔座A 上的n个圆盘移到塔座B 上,并仍按同样顺序叠置。

【编程任务】

  对于给定的正整数n,编程计算最优移动方案.

其实双色汉诺塔和汉诺塔是没有区别的,不过汉诺塔的最优次数的递归计算是很简单的,我们也知道就是2^n-1次,但是如何把其变化的方法表示出来则是需要一定的技巧,相信能将此题做出来后,递归就可以说是掌握的比较娴熟了。
先思考递归的终止条件,如果是n=0时候,就是什么都不用移动,直接结束递归即可。再思考一下如果n=1时,只需要一步,一个圆盘从A->B即可,而两个圆盘,则是先1 A->C,再 2 A->B,最后 1 C->B,初看上去很复杂,但其实不然,我们可以反着去研究,也是符合递归的思路,递归就是先研究最深层的n,然后通过递推n-1,n-2的次数一直递推至终止递归,得到结果。因此我们可以找到规律,最后一次圆盘移动一定是最小的放到B的最上面,那倒数第二次圆盘移动一定是倒数第二小的放到B的最上面,以此类推。
如何打印顺序呢, 那只需打印一行,n 从 a 到 b即可, 具体如何操作移动,交由递归处理即可,具体思路流程有了,如何实践呢,n=1的时候,很明显只需一次移动即可,我们看看n=2时候,也就是只有两个圆盘的时候,是如何移动的,我们是先要从1 A->C,2 A->B,要利用一个辅助盘先把1 从A移到C,2 从A->B,后,再1 C->B,把辅助盘上的圆盘给放到目的地B上,n=2的时候是这样,n=3的时候也是这样,只不过多做了几次操作,最后的步骤是一样的,思路也是一样的, 需要利用辅助盘,因此 我们递归操作很简单,先进行将圆盘从 起点a到辅助盘c上,然后再将圆盘从辅助盘c放到目的地B上,每个圆盘都依次操作,只有最下面的圆盘是可以一步到位的,而这也无需我们考虑,代码如下:

#include<iostream>
using namespace std;
void dchanoi(int n,char a,char b,char c)
{   if(n==0)
    return ;
    dchanoi(n-1,a,c,b);
    cout<<n<<a<<b<<endl;
    dchanoi(n-1,c,b,a);
}
int main()
{   int n;
    cout<<"输入n"<<endl;
    cin>>n;
    cout<<"从a移到b"<<endl;
    dchanoi(n,'a','b','c');
}
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