【经典问题】汉诺塔(递归、C语言实现)
2018-01-17 22:27
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这个月在学习Python,函数递归那一节提到了汉诺塔问题,这是一个很经典的问题,我们老师在之前也提到过这个例子,感觉蛮重要的,想记录下来。为了向经典致敬,这篇就不用Python实现了,就用C语言~
汉诺塔的来历我就不细说了,这里就自行左拥度娘右抱谷歌脑补一下。请看下面这张图,图片来自Google Images
我们要做的就是将A中的圈圈,移动到C上,每次只能移动一个圈圈,并且要保障大圈在下,小圈在上。
这里我们很容易能够想到一个方案,就是借助剩余的那根柱子B来完成,以下的每一步都要保证大圈在小圈下面(上图有8个圈圈):
第一步:将A中的7个圈圈移动到柱子B上
第二步:将A剩下的最后一个圈圈移动到C上
第三步:将B中的7个圈圈移动到柱子C上
接下来要简单说一下什么是分治思想,这个是递归的核心思想。分治,即分而治之,将一大问题化解成诺干个非常简单而且相同的小问题,中国古话说:“大事化小,小事化了。”将的就是这个道理。下面我们就把上面的第一步和第三步细化一下:
对于第一步:
1.1:将A中的6个圈圈移动到柱子C上
1.2:将A中剩下的最后一个圈圈移动到柱子B上
1.3:将C上的6个圈圈移动到柱子B上
对于第二步:
2.1:将B中的6个圈圈移动到柱子A上
2.2:将B中剩下的最后一个圈圈移动到柱子C上
2.3:将A上的6个圈圈移动到柱子C上
我们发现1.1、1.3、2.1、2.3又可以细化,一直细化到只有一个圈圈为止。需要注意的是,除了只有一个圈圈的移动,其他的操作都需要借助剩余的那根柱子完成。
好了,有了思路,我们就可以写代码了:
//汉诺塔问题,打印的是整个的移动过程
#include <stdio.h>
void hanoi(int n , char A , char B , char C)//n个圈圈在柱子A上,借助柱子B,移动到柱子C上
{
if(n == 1)//如果A柱子上只有一个圈圈,直接移动到C上
printf("%c --> %c\n",A,C);
else
{
hanoi(n-1,A,C,B);//将A柱子上的n-1个圈圈,借助柱子C,移动到柱子B上
printf("%c --> %c\n",A,C);//将A柱子上的最后一个圈圈移动到柱子C上
hanoi(n-1,B,A,C);//将B柱子上的n-1个圈圈,借助柱子A,移动到柱子C上
}
}
int main()
{
hanoi(8,'A','B','C');
return 0;
} 运行结果如下:A --> B
A --> C
B --> C
A --> B
C --> A
C --> B
A --> B
A --> C
B --> C
B --> A
C --> A
B --> C
A --> B
A --> C
B --> C
A --> B
C --> A
C --> B
A --> B
C --> A
B --> C
B --> A
C --> A
...后面太长了,总共大概有200+行,这里就省略了~
汉诺塔的来历我就不细说了,这里就自行左拥度娘右抱谷歌脑补一下。请看下面这张图,图片来自Google Images
我们要做的就是将A中的圈圈,移动到C上,每次只能移动一个圈圈,并且要保障大圈在下,小圈在上。
这里我们很容易能够想到一个方案,就是借助剩余的那根柱子B来完成,以下的每一步都要保证大圈在小圈下面(上图有8个圈圈):
第一步:将A中的7个圈圈移动到柱子B上
第二步:将A剩下的最后一个圈圈移动到C上
第三步:将B中的7个圈圈移动到柱子C上
接下来要简单说一下什么是分治思想,这个是递归的核心思想。分治,即分而治之,将一大问题化解成诺干个非常简单而且相同的小问题,中国古话说:“大事化小,小事化了。”将的就是这个道理。下面我们就把上面的第一步和第三步细化一下:
对于第一步:
1.1:将A中的6个圈圈移动到柱子C上
1.2:将A中剩下的最后一个圈圈移动到柱子B上
1.3:将C上的6个圈圈移动到柱子B上
对于第二步:
2.1:将B中的6个圈圈移动到柱子A上
2.2:将B中剩下的最后一个圈圈移动到柱子C上
2.3:将A上的6个圈圈移动到柱子C上
我们发现1.1、1.3、2.1、2.3又可以细化,一直细化到只有一个圈圈为止。需要注意的是,除了只有一个圈圈的移动,其他的操作都需要借助剩余的那根柱子完成。
好了,有了思路,我们就可以写代码了:
//汉诺塔问题,打印的是整个的移动过程
#include <stdio.h>
void hanoi(int n , char A , char B , char C)//n个圈圈在柱子A上,借助柱子B,移动到柱子C上
{
if(n == 1)//如果A柱子上只有一个圈圈,直接移动到C上
printf("%c --> %c\n",A,C);
else
{
hanoi(n-1,A,C,B);//将A柱子上的n-1个圈圈,借助柱子C,移动到柱子B上
printf("%c --> %c\n",A,C);//将A柱子上的最后一个圈圈移动到柱子C上
hanoi(n-1,B,A,C);//将B柱子上的n-1个圈圈,借助柱子A,移动到柱子C上
}
}
int main()
{
hanoi(8,'A','B','C');
return 0;
} 运行结果如下:A --> B
A --> C
B --> C
A --> B
C --> A
C --> B
A --> B
A --> C
B --> C
B --> A
C --> A
B --> C
A --> B
A --> C
B --> C
A --> B
C --> A
C --> B
A --> B
C --> A
B --> C
B --> A
C --> A
...后面太长了,总共大概有200+行,这里就省略了~
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