你是真的“C”——函数递归详解汉诺塔

简介: 利用函数递归手把手求解汉诺塔
   哈喽!😄各位CSDN的uu们,我是你的博客好友小梦,希望我的文章可以给您带来一定的帮助,话不多说,文章推上!欢迎大家在评论区唠嗑指正,觉得好的话别忘了一键三连哦!😘

前言🙌

    哈喽各位友友们😊,我今天又学到了==很多有趣的知识==, 现在迫不及待的想和大家分享一下!😘我仅已此文,手把手带领大家 用函数递归的方法解决汉诺塔问题!都是精华内容,可不要错过哟!!!😍😍😍

函数递归之汉诺塔详解分析🙌

汉诺塔问题的简介😊


    相传在古印度圣庙中,有一种被称为汉诺塔(Hanoi)的游戏。该游戏是在一块铜板装置上,有三根柱子(编号A、B、C),在A柱自下而上、由大到小按顺序放置64个金盘(如图1)。游戏的目标:把A柱上的金盘全部移到C柱上,并仍保持原有顺序叠好。操作规则:每次只能移动一个盘子,并且在移动过程中三根柱上都始终保持大盘在下,小盘在上,操作过程中盘子可以置于A、B、C任一柱子上。
    而将64个圆盘从A柱借助B柱,移动到C柱需要多长的时间呢?通过平常的方法是很难计算的。今天我用递归的思想来计算一下汉诺塔的移动次数和汉诺塔的移动步骤!

汉诺塔的移动图解😊

    首先,我们来分析一下汉诺塔移动圆盘的规律:一次只能移动一个圆盘,并且小盘在上,大盘在下!
接下来以3层汉诺塔的移动图解举例说明:
在这里插入图片描述
假设我们现在有n个圆盘,这样就可以推导出n层汉诺塔的移动规律啦:

  • 步骤1:==将n-1个圆盘从A柱移动到B柱上面;==
  • 步骤2:==将第n个圆盘从A柱移动到B柱上;==
  • 步骤3:==将n-1个圆盘从B柱移动到C柱上。==

汉诺塔移动次数的推导: 😍

  • 当 n =1 时,移动次数为1次;
  • 当 n = 2时,移动次数为3次;
  • 当 n = 3时,移动次数为7次;
  • 当 n = 4时,移动次数为15次;
  • 当 n = 5时,移动次数为31次。

............. 移动次数为2^n-1次。

可以分析出:步骤1的移动步数就是n-1个圆盘移动所需的步数;步骤2的移动步数为1;步骤3的移动步数与步骤1一样。==第n层的汉诺塔 = 前一层汉诺塔移动所需的次数+1+前一层汉诺塔移动所需的次数==。

因此,利用数学上的函数表达式,将n-1个盘子的移动视为F(n-1)
在这里插入图片描述)

大概的思路理清楚以后,我再用代码的形式实现出来辅助大家的理解: 😍

#include<stdio.h>
int  HanoiStep(int n)
{
    if (n <= 1)
        return 1;
    else
        return 2 * HanoiStep(n - 1) + 1;

}

int main()
{
    int n = 0;
    scanf("%d", &n);
    int ret = HanoiStep(n);
    printf("%d层汉诺塔的移动次数:%d\n",n,ret);
    return 0;
}

代码测试结果图: 😍
在这里插入图片描述

汉诺塔具体的移动过程展示😊

这里所要实现的效果是将汉诺塔的每一步移动都展示出来。我先按照上面总结出来的规律,将1~4层的汉诺塔的移动过程推导出来。 😍
我们可以从上述规律中可以进一步推导出n层汉诺塔的规律和移动过程。

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

不难发现,上述的推导过程和所总结出的规律,汉诺塔的移动可以通过==递归的方法==实现出来。

具体的代码实现:😍

#include<stdio.h>
void  HanoiMove(int n,char A,char B,char C)//n表示的是汉诺塔层数,A,B,C表示的柱子标号
{
    if (n == 1)
    {
        printf("%c -> %c\n", A, C);
    }
    else
    {
        HanoiMove(n - 1, A, C, B);//将n-1个圆盘从A移动到B柱
        printf("%c -> %c\n", A, C);//将第n个圆盘从A移动到C柱
        HanoiMove(n - 1, B, A, C);//将n-1个圆盘从B移动到C柱
    }
        

}

int main()
{
    int n = 0;
    scanf("%d", &n);
    HanoiMove(n, 'A', 'B', 'C');
    return 0;
}

代码测试结果图: 😍
在这里插入图片描述

总结撒花💞

   当我们将每次移动看作一秒,你就会发现汉诺塔问题的难处咯!那么移动的 时间为:2 ^ 64 - 1 = 18,446,744,073,709,551,615秒,换算成年数,约为5800亿年。按照这个进度,移到 世界毁灭都不一定能够将64个圆盘全部从A柱移动到C柱上(捂脸)。==本篇文章旨在带领大家使用函数递归的知识来求解经典的汉诺塔问题==。希望大家通过阅读此文有所收获!😘如果我写的有什么不好之处,请在文章下方给出你宝贵的意见😊。如果觉得我写的好的话请点个赞赞和关注哦~😘
相关文章
|
开发框架 JavaScript 小程序
vue,小程序,uni-app的生命周期?
vue,小程序,uni-app的生命周期?
|
10月前
|
机器学习/深度学习 人工智能 运维
智能化运维:从传统到未来的转型之路####
本文深入探讨了智能化运维(AIOps)的兴起背景、核心价值及其在现代IT运维管理中的实践应用。通过分析智能化技术如何优化运维流程、提升系统稳定性与效率,并结合具体案例,揭示智能化运维在降低成本、增强响应速度及预测性维护方面的优势。文章还展望了智能化运维的未来发展趋势,为读者提供一幅从传统运维向智能化转型的清晰蓝图。 ####
|
运维 Kubernetes 负载均衡
震惊!容器化运维竟藏如此大招,容器调度与服务编排让你的软件部署 “逆天改命”
【8月更文挑战第31天】在数字化时代,容器化技术革新了软件开发与运维方式,其高效、灵活及可移植的特点为企业应用部署提供了全新方案。容器调度与服务编排作为核心环节,通过优化资源分配、提升系统可靠性和可扩展性,实现了自动化管理。Kubernetes 等工具不仅简化了容器调度,还通过 Deployment、Service、Ingress 等资源对象实现了复杂应用架构的自动化运维,大幅提高了资源利用率和系统稳定性,减少了人工干预,加速了企业数字化转型。
190 2
|
存储 算法 安全
深入解析消息认证码(MAC)算法:HmacMD5与HmacSHA1
深入解析消息认证码(MAC)算法:HmacMD5与HmacSHA1
|
Java Android开发 UED
安卓scheme_url调端:如果手机上多个app都注册了 http或者https 的 intent。 调端的时候,调起哪个app呢?
当多个Android应用注册了相同的URL Scheme(如http或https)时,系统会在尝试打开这类链接时展示一个选择对话框,让用户挑选偏好应用。若用户选择“始终”使用某个应用,则后续相同链接将直接由该应用处理,无需再次选择。本文以App A与App B为例,展示了如何在`AndroidManifest.xml`中配置对http与https的支持,并提供了从其他应用发起调用的示例代码。此外,还讨论了如何在系统设置中管理这些默认应用选择,以及建议开发者为避免冲突应注册更独特的Scheme。
|
负载均衡 JavaScript Serverless
函数计算产品使用问题之如何将Gitee上的Vue项目部署到SF(Serverless Framework)上
函数计算产品作为一种事件驱动的全托管计算服务,让用户能够专注于业务逻辑的编写,而无需关心底层服务器的管理与运维。你可以有效地利用函数计算产品来支撑各类应用场景,从简单的数据处理到复杂的业务逻辑,实现快速、高效、低成本的云上部署与运维。以下是一些关于使用函数计算产品的合集和要点,帮助你更好地理解和应用这一服务。
124 0
|
SQL 关系型数据库 MySQL
MySQL小白教程(进阶篇):深入理解SQL与数据管理
MySQL小白教程(进阶篇):深入理解SQL与数据管理
|
监控 API C语言
【Python 基础教程 22】全面揭秘Python3 os模块:从入门到高级的实用教程指南
【Python 基础教程 22】全面揭秘Python3 os模块:从入门到高级的实用教程指南
477 1
|
开发框架 物联网 云计算
Qt应用领域分析与实践
Qt应用领域分析与实践
578 0
|
机器学习/深度学习
下三角矩阵(Lower Triangular Matrix)
下三角矩阵(Lower Triangular Matrix)是一种特殊形式的矩阵,其非零元素仅位于主对角线以下。在数学和工程领域中,下三角矩阵通常用于线性代数和微积分等问题。以下是一些关于下三角矩阵的特点和应用:
1934 1