• 算法竞赛进阶指南:奇怪的汉诺塔(Python)


    题目描述:

    汉诺塔问题,条件如下:

    1、这里有 A、B、C和 D 四座塔。

    2、这里有 n 个圆盘,n 的数量是恒定的。

    3、每个圆盘的尺寸都不相同。

    4、所有的圆盘在开始时都堆叠在塔 A 上,且圆盘尺寸从塔顶到塔底逐渐增大。

    5、我们需要将所有的圆盘都从塔 A 转移到塔 D 上。

    6、每次可以移动一个圆盘,当塔为空塔或者塔顶圆盘尺寸大于被移动圆盘时,可将圆盘移至这座塔上。

    请你求出将所有圆盘从塔 A 移动到塔 D,所需的最小移动次数是多少。

    数据范围

    1≤n≤12

     解题思路: 

    设Three[n]表示求解n盘3塔问题的最小步数

    递推式:Three[n] = 2 * Three[n-1] + 1

    含义:即把前n-1个盘子从A柱移到B柱,然后把A柱上剩的那一个盘子移动到C柱,最后把B柱上的那n-1个盘子移动到C柱上

    设Four[n]表示求解n盘4塔问题的最小步数

    递推式:Four[n] = min(2 * Four[i] + Three[n - i])

    含义:

    初始化:Four[1] = 1(一个盘子在4塔模式下移动到D柱需要1步)
    先把i个盘子在4塔模式下移动到B柱,
    然后把n-i个盘子在3塔模式下移动到D柱(因为不能覆盖到B柱上,就等于只剩下A、C、D柱可以用)
    最后把i个盘子在4塔模式下移动到D柱
    考虑所有可能的i取最小值,即得到上述递推公式

    Python3代码 

    1. Three = [0] * 15
    2. Four = [float('inf')] * 15
    3. Three[1] = 1
    4. # 当只有三根柱子时 移动i个盘子所需要的次数
    5. for i in range(2,13) :
    6. Three[i] = Three[i-1] * 2 + 1
    7. # 当有四根柱子时 移动i个盘子所需要的次数
    8. Four[0] = 0
    9. for i in range(1,13) :
    10. for j in range(i) :
    11. Four[i] = min(Four[i],Four[j]*2+Three[i-j])
    12. for i in range(1,13) : print(Four[i])

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/m0_54689021/article/details/126440863