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汉诺塔–(数据结构)

2017年12月14日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2017字 ⁄ 字号 评论关闭

我的数据结构学习从汉诺塔开始,这个简单的算法我可是整整想了一晚上,现在终于有点明白了,上机单步了几遍,有所了解,吐舌头,还是写点什么以供以后参考,也希望能对正在学算法的盆友有所裨益······

       总得来说汉诺塔就是层叠递归调用的典型例子,一直是利用A—>B  A-->C  B-->C这样的单个步骤。

       具体来说,当盘数大于一时,不违背原则下(过程中总是大在下小的在上),A先借助B再放到C上。总是把盘数看成两个来解决问题。

       比如说,当盘数为二时,顾名思义,这个很简单只要三下即可完成。这个时候,可以这样想,如果是三个,就相当于二个完成,还有一个待完成,(注意要有把问题简化为两个盘的思想,这样是递归思想的思想实现),那么把完成的看成一个,剩下待完成的看成一个(带完成的还可以把最近要完成的看成一个,剩下的先别管),这样问题就回到了二个盘数时的第一步完成状态,接下来就是递归的精华了(我是膜拜数学的强大,一个式子可以表达万种情感),然后C上的(二个看成一个那)在借助B放到A上,这样第三个就可以从B放到C上,接下来又是二个了(这个是真正的二个),看基本步骤完成。当盘数是N时,也是利用这种思想,一步一步简化,递归完成。

       接下来谈一下N个盘要几次完成问题

        书上说是2^n-1次,经过计算验证是正确的。当然我有我的思考计算,哈哈····思考如下:

        当完成n个时设用M(n)次,那么,如上我说的算法当完成n个(也就是n+1个时了)还有一个,这时需要把在C上的看成一个,借助B移动到A上(这时最后一个已到B上),当然要做M(n)次搬动了,完成后,B上的最后一个((n+1)个)搬动到C上。这时,问题又回到了n次开始,当然需要M(n)次了。这么一来就是M(n)*2次,加上最后一个的两次,总共是M(n)*2+2=M(n+1)次,好了现在是纯数学问题了,可以利用数学知识算出来最后结果,(我还没算,哈哈,我数学不好呀),步骤没错的话,应该结果是M(n)=2^n-1.

        以上只是个人体会,写的有些弱智,有什么不正确的还请高人指教。

         下面是程序具体实现,(上面为C下面C++)仅供参考得意······

                                                       

  1. #include<stdio.h>                    
  2. int  a=0;  
  3. void hanoi(int n, char A, char B, char C)  
  4.  {  
  5.    
  6.  a++;  
  7.  if(n==1)  
  8.  {  
  9.   printf("Move sheet %d from %c to %c\n",n,A,C);  
  10.     }  
  11.  else  
  12.  {  
  13.   hanoi(n-1,A,C,B);  
  14.   printf("Move sheet %d from %c to %c\n",n,A,C);  
  15.   hanoi(n-1,B,A,C);  
  16.  }  
  17.  printf("a是:%d\n",a);  
  18. }  
  19. int main()  
  20. {  
  21.  int n;  
  22.  printf("请输入盘数:");  
  23.  scanf("%d",&n);  
  24.  hanoi(n,"A","B","C");  
  25.  return 0;  
  26. }  
  27.    
  28. ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~  
  29.   
  30. #include<iostream>  
  31. using namespace std;  
  32. void move(int n, char s, char d)  
  33. {  
  34.     cout<<n<<","<<s<<"->"<<d<<endl;  
  35. }  
  36. void hanoi(int n, char A='A'char B='B',char C='C')  
  37.  {   if(1==n)  
  38.           move(n,A,C);  
  39.   else  
  40.   {  
  41.       hanoi(n-1,A,C,B); move(n,A,C); hanoi(n-1,B,A,C);  
  42.   }  
  43. }  
  44. int main()  
  45. {  
  46.  int i=0;  
  47.  cout<<"请输入盘数:";  
  48.  cin>>i;  
  49.     hanoi(i);  
  50.  return 0;  
  51. }  
  52. ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~  

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