汉诺塔程序伪算法:
将 n 个盘子从 A 塔移动到 C 塔
分解为以下步骤:
1、将 A 塔上 n-1 个盘子借助 C 塔先移动到 B 塔;
2、将 A 塔剩下的第 n 个盘子移动到 C 塔;
3、将 B 塔上的 n-1 个盘子借助 A 塔移动到 C 塔;
以下是代码实现:
#include "stdio.h" void move(char from, char target) { printf("%c -> %c\n", from, target); } void hanoi(int n, char from, char media, char target) { if (1 == n) move(from, target); //只有一个盘子时,直接从初始塔移动到目标塔 else { hanoi(n - 1, from, target, media); //将前 n-1 个盘子从初始塔移动到介质塔 move(from, target); //将第 n 个盘子从初始塔移动到目标塔 hanoi(n - 1, media, from, target); //将前 n-1 个盘子从介质塔移动到目标塔 } } int main(void) { int n = 0; //定义三个柱子:初始柱、介质柱、目标柱 char from = 'A', media = 'B', target = 'C'; printf("请输入盘子数:"); scanf_s("%d", &n); printf("移动%d个盘子的步骤为:\n", n); hanoi(n, from, media, target); return 0; }
下面图解分析当汉诺塔的A塔上有2个、3个盘子的情况
递归实际上是一种不断压栈、出栈的操作
对于2个盘子的情况,其代码执行情况为:
//已定义 from = 'A', media = 'B', target = 'C',下面演示时用A、B、C代替from、media、target /*将A塔上的盘子借助C塔先移动到B塔,即要不断利用B塔和C塔,在递归中表现为不断的交换B塔和C塔的参数位置; 将B塔上的盘子借助A塔移动到C塔,即要不断利用A塔和B塔,在递归中表现为不断的交换A塔和B塔的位置*/ hanoi(2, A, B, C) hanoi(1, A, B, C) move(A, B) hanoi(1, A, B, C) move(A, C) hanoi(1, A, B, C) move(B, C) hanoi(1, A, B, C) hanoi(2, A, B, C)
压栈后的整个递归如图所示:
一步步出栈即得到:
A -> B
A -> C
B -> C
这就是有2个盘子的汉诺塔的解法。
同理,当汉诺塔有三个盘子时,压栈后的整个递归可以表示为:
一步步出栈即得到
A -> C
A -> B
C -> B
A -> C
B -> A
B -> C
A -> C
这就是有3个盘子的汉诺塔的解法,随着盘子数量的增多,栈操作会变得极为复杂,但其基本原理可以通过2个、3个盘子的汉诺塔的压出栈来理解。