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汉诺塔的java 实现(转)

2012年05月21日 ⁄ 综合 ⁄ 共 3435字 ⁄ 字号 评论关闭

 (修改 6.2 博文)汉诺塔的java 实现-移动过程图形显示

 

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
   
}
}

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