汉诺塔的java 实现

将我在 6.2 发表的博文代码的递归部分做了改良。

打印的方法在 moveTheTopOne() 方法中被调用，调用该方法前打印出移动的方向--从X号塔往Y号塔

汉诺塔要求：将第一座塔上的所有盘子，借助第二座塔，全部搬运到第三座塔上。

规则：一次只能搬运一个盘子，不准将大盘子落在小盘子上。

//汉诺塔

public class NewHanoi {

public static int tiers =
4; // tiers 层数

private static List<String>
pagoda1 = new ArrayList<String>(); //
静态指针

private static List<String>
pagoda2 = new ArrayList<String>();

private static List<String>
pagoda3 = new ArrayList<String>();

// 映射,用来确定并打印塔的序号(使用角标),也可以使用 Map

private static List[] mapping = {pagoda1,
pagoda2, pagoda3};

public static void main(String[]
args) {

preparePagoda(pagoda1, tiers);

System.out.println("初始状态：");

printPagodas();

hanoi(tiers, pagoda1, pagoda2, pagoda3);

System.out.println("最后结果：");

printPagodas();

}

// --准备盘子(添加-字符串) (源塔)上

private static void preparePagoda(List<String> srcPagoda, int tiers)
{

// 用于拼装塔层的容器

StringBuilder builder = new StringBuilder();

// 源塔的每一层加盘子，从底层开始,
i ‘代表’盘子的直径大小，等于组成盘子的"^"个数

for(int i = tiers; i
> 0; i--){

// 每一层由
2*tiers-1 个格子组成，代表盘子大小的"^"格子由空格隔开

for(int k
= 0; k < tiers - i; k++) builder.append(" "); //
盘子左边的空格，数量为 [2*tiers-1-(2*i-1)]/2 = tiers-i, 右边相同

for(int j
= 1; j <= 2*i-1; j++){ // 盘子所占格数

if(j
% 2 == 1) builder.append("^"); // 间隔摆放

else builder.append("
");

}

for(int k
= 0; k < tiers - i; k++) builder.append(" "); //
盘子右边的空格

srcPagoda.add(builder.toString()); // 添加到塔上

builder.delete(0, builder.length()); // 下一循环前清空容器

}

}

// --打印塔的现状

private static void printPagodas(){

// 打印层数为三座塔-现状的最大高度

int len
= Math.max(pagoda1.size(), Math.max(pagoda2.size(), pagoda3.size()));

// 用于-塔的空层显示

StringBuilder spaces = new StringBuilder();

spaces.append("-"); //
--添加塔的左外框

for(int i = 0; i < 2*tiers-1; i++)
spaces.append(" "); // 空层显示用空格

spaces.append("-\t"); // --添加塔的右外框和塔间间隔

for(int i
= len - 1; i >= 0; i--){ // 从顶层开始

// 三座塔同一水平面的塔层放在同一行显示

// 当某个塔不存在此层时，List.get(index)会抛角标越界异常，使用try-catch处理：此层显示一层空格

try { System.out.print("-" +
pagoda1.get(i) + "-\t");

} catch (Exception e1)
{ System.out.print(spaces);

}

try { System.out.print("-" +
pagoda2.get(i) + "-\t");

} catch (Exception e)
{ System.out.print(spaces);

}

try { System.out.print("-" +
pagoda3.get(i) + "-\t");

} catch (Exception e)
{ System.out.print(spaces);

}

System.out.print("\r\n");

}

}

// 这个方法(递归的核心方法)从指定的源塔上移动-指定数量的盘子-到指定的目标塔上

public static void hanoi(int moveNum, List<String>
from, List<String> middle, List<String> to)
{

if(moveNum
== 1){ // 递归到移动一个盘子时，使用 move 方法

moveTheTopOne(from, to);

return;

}

// 将实现分为三步，一，将源塔底盘上方的所有盘子移至中间塔(递归)；二，将底盘移到目标塔；三，将中间塔上的所有盘子移到目标塔上(递归)。

hanoi(moveNum - 1, from, to, middle);

moveTheTopOne(from, to);

hanoi(moveNum - 1, middle, from, to);

}

// 方法的名字就是他的作用

private static void moveTheTopOne(List<String>
from, List<String> to) {

String theTopOne = from.remove(from.size()
- 1);

to.add(theTopOne);

// 打印图形，每移动一下，打印图形显示

System.out.println("********** print ***********\r\n");

// 确定塔的序号

int fromNum = 0, toNum = 0;

for (int i = 0; i < mapping.length; i++) { // 遍历塔的数组

if (mapping[i] == from) {

fromNum = i+1;

}

if (mapping[i] == to) {

toNum = i+1;

}

}

System.out.println("从 " + fromNum + " 号塔往
" + toNum + " 号塔\r\n");

printPagodas(); // 打印图形

}

}