• 时隔3天,我终于理解了四个盘子的汉诺塔问题(Java实现)


    目录

    1.汉诺塔问题

    2.思路讲解

    2.1 一个盘子的情况。

    2.2 两个盘子的情况

    2.3 三个盘子的情况

    3.四个盘子的汉诺塔问题

    3.1 四个盘子的思路

    3.2 实现代码来解决四个盘子的汉诺塔


    1.汉诺塔问题

    汉诺塔是啥大家都知道,汉诺塔的故事这里就不做介绍了,有读者感兴趣的可以去搜一搜,作者是用Java来实现的汉诺塔。

    编程实现把 A 的 n 个盘子移动到 C

    这是一个要使用递归解决的问题

    要求:

    • 每次只能移动1个盘子
    • 大盘子只能放在小盘子下面

    我们的目标是要解决4个盘子的汉诺塔问题,下面是移动完成的示意图

    移动前:

     移动后:

     动态演示图

    2.思路讲解

    2.1 一个盘子的情况。

    如果是一个盘子,直接将A上的盘子移动到C即可。(一步)

     步骤:A -> C

    动态演示图

    2.2 两个盘子的情况

    如果是两个盘子,先将A上的小盘子移动到B上;再将A上的大盘子移动到C上,最后将B上的小盘子移动到C上即可。(三步)

    步骤:A -> B    A -> C   B -> C

    动态演示图

    2.3 三个盘子的情况

    如果是三个盘子,先将A上的盘子移动到C上;再将A上的盘子移动到B上,再将C上的盘子移动到B,再将A 上的盘子移动到C,再将上B的盘子移动到A,再将B的盘子移动到C,最后将A移动到C即可。(七步)

    步骤:A -> C     A -> B     C -> B     A -> C     B -> A     B - > C     A -> C

    动态演示图

    根据三个例子可以发现,除了只有一个盘子的情况。盘子在移动到C的过程中会有 n-1 个盘子在B上暂存。

    两个盘子 n-1 就是会有一个盘子在B上暂存

    三个盘子 n-1 就是会有两个个盘子在B上暂存

    所以解决四个盘子的方法就是先想办法把三个的盘子暂存到B上,再把最后一个盘子直接放到C上。对于B上的三的盘子,可以借用A逐步放到C上。

    3.四个盘子的汉诺塔问题

    3.1 四个盘子的思路

    1. 借助C把 n-1 个盘子移动到B
    2. 把A剩下的盘子移动到C
    3. 借助A把 n-1 个盘子移动到C

    3.2 实现代码来解决四个盘子的汉诺塔

    1. /**
    2. * @name 递归求解汉诺塔
    3. * @param start 起始位置
    4. * @param transit 中转位置
    5. * @param end 目标位置
    6. * **/
    7. public static void hanio(char start, char transit, char end, int number) {
    8. if (1 == number) {//只有一个盘子
    9. //直接将盘纸移动到C
    10. move(start, end);
    11. return;
    12. }else {//盘子大于1个
    13. //此时 transit 是目标位置;而 end 是中转位置
    14. hanio(start, end, transit, number - 1);//借助C将n-1个盘子移动到B上
    15. move(start, end);
    16. //此时 start 是中转位置,而end是目标位置
    17. hanio(transit, start, end, number - 1);//借助A把n-1个盘子移动到C上
    18. }
    19. }
    20. /**
    21. * @param start 起始位置
    22. * @param transit 目标位置
    23. **/
    24. public static void move(char start, char transit) {
    25. System.out.print(start +"->"+ transit + " ");
    26. }
    27. public static void main(String[] args) {
    28. hanio('A', 'B', 'C', 1);
    29. System.out.println();
    30. hanio('A', 'B', 'C', 2);
    31. System.out.println();
    32. hanio('A', 'B', 'C', 3);
    33. System.out.println();
    34. hanio('A', 'B', 'C', 4);
    35. }

    代码结果:

     前三行分别是1、2、3个盘子的移动过程,对照之前的思路讲解可以发现步骤没有错误。

    第四行就是四个盘子的汉诺塔所需要的步骤。(十五步)

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/m0_63033419/article/details/126130617