Hanoi塔问题:
问题的提出:Hanoi塔由n个大小不同的圆盘和三根木柱a,b,c组成。开始时,这n个圆盘由大到小依次套在a柱上,要求把a柱上n个圆盘按下述规则移到c盘上:
(1)一次只能移一次圆盘
(2)圆盘只能在三个柱上存放
(3)在移动过程中,不允许大盘压小盘
问这n个圆盘从a柱上移动到c柱上,总共需要移动多少个盘次?
解:设为n个盘子从a柱到c柱所需移动的盘次,显然,当n=1时,只需把a柱上的盘子直接移动到c柱就可以了,故=1。当n=2时,先将a柱上面的小盘子移动到b柱上去;然后将大盘子从a柱移到c 柱;最后,将b柱上的小盘子移到c柱上,共记3个盘次,故=3。以此类推,当a柱上有n(n>=2)个盘子时,总是先借助c柱把上面的n-1个盘子移动到b柱上,然后把a柱最下面的盘子移动到c柱上;再借助a柱把b柱上的n-1个盘子移动到c柱上;总共移动+1+个盘次。
∴=2+1 边界条件:=1
代码:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int k=0,n;
void move(int n,char a,char c,char b)//a 原柱,c 目标柱,b 过渡柱
{
if(n==0)return ;
move(n-1,a,b,c);//用c柱作为协助过渡,将a柱上(n-1)片移到b柱上
k++;//次数
cout<<k<<":from"<<a<<"-->"<<c<<endl;
move(n-1,b,c,a);//同理
}
int main(){
cout<<"n=";
cin>>n;
move(n,'a','c','b');
return 0;
}
定义了子函数move把移动分成三部分:
1.先调用函数move(n-1,a,b,c),把(n-1)片移到b柱,c柱作为过渡柱
2.直接执行cout<<k<<":from"<<a<<"-->"<<c<<endl,把a柱上剩下的一片直接移到c柱上
3.调用move(n-1,b,c,a),把b柱上的(n-1)片从b移到c柱上,a柱是过渡柱
对于b柱上的(n-1)片如何移到c柱上,仍然调用上述的三步,只是把(n-1)当成了n,每调用一次,要移到目标柱上的片数n就减少了一片,直至减少到n=0时就退出,不再调用。
mov过程中出现了自己调用自己的情况,在C++中称为递归调用,这是C++语言的一个特色。对于没有递归调用功能的程序设计语言,则需要将递归过程重新设计为非递归过程的程序。
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:
1.每次只能移动1 个圆盘;
2.任何时刻都不允许将较大的圆盘压在较小的圆盘之上;
3.任何时刻都不允许将同色圆盘叠在一起;
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。
对于给定的正整数n,编程计算最优移动方案。
输入:
一个正整数n
输出:
将计算出的最优移动方案输出。每一行由一个正整数k和2个字符c1和c2组成,表示将第k个圆盘从塔座c1移到塔座c2上。2个字符之间有1个空格。
样例输入:
样例输出:
代码:
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
void oper(int n,char be,char en)
{
if (n==1) { printf("1 %c %c\n",be,en); return; }
if (be=='A'&&en=='C')
{ oper(n-1,'A','B'); printf("%d A C\n",n); oper(n-1,'B','C'); }
if (be=='C'&&en=='A')
{ oper(n-1,'C','B'); printf("%d C A\n",n); oper(n-1,'B','A'); }
if (be=='A'&&en=='B')
{ oper(n-1,'A','C'); printf("%d A B\n",n); oper(n-1,'C','B'); }
if (be=='C'&&en=='B')
{ oper(n-1,'C','A'); printf("%d C B\n",n); oper(n-1,'A','B'); }
if (be=='B'&&en=='C')
{ oper(n-1,'B','A'); printf("%d B C\n",n); oper(n-1,'A','C'); }
if (be=='B'&&en=='A')
{ oper(n-1,'B','C'); printf("%d B A\n",n); oper(n-1,'C','A'); }
}
int main()
{
int n;
cin>>n;
oper(n,'A','B');
return 0;
}
Hanoi双塔问题:
题目描述:
给定A,B,C三根足够长的细柱,在A柱上放有2n个中间有孔的圆盘,共有n个不同的尺寸,每个尺寸都有两个相同的圆盘,注意这两个圆盘是不加区分的(下图为n=4的情形)。现要将这些圆盘移到C柱上,在移动过程中可放在B柱上暂存。要求:
(1)每次只能移动一个圆盘;
(2) A、B、C三根细柱上的圆盘都要保持上小下大的顺序;
设An为2n个圆盘完成上述任务所需的最少移动次数,对于输入的n,输出An。
输入:
为一个正整数n,表示在A柱上放有2n个圆盘
输出:
仅一行,包含一个正整数,为完成上述任务所需的最少移动次数An。
输入样例:
1
输出样例:
2
数据范围:
对于50%的数据, 1<=n<=25
对于100% 数据, 1<=n<=200
代码:
#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
using namespace std;
int f[300],n;
void oper()
{
int i;
for (i=1;i<=f[0];i++) f[i]*=2;
f[1]+=2;
for (i=1;i<=f[0];i++)
{
f[i+1]+=f[i]/10;
f[i]%=10;
}
if (f[f[0]+1]!=0) f[0]++;
}
int main()
{
cin>>n;
memset(f,0,sizeof(f)); f[0]=1; f[1]=2;
for (int i=2;i<=n;i++) oper();
for (int i=f[0];i>=1;i--) cout<<f[i];
cout<<endl;
return 0;
}