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河内之塔问题——《经典算法》

目录

  1. 1. 说明:
  2. 2. 解法:

本题来自经典算法

说明:

河内之塔(Towers of Hanoi)是法国人M.Claus(Lucas)于1883年从泰国带至法国的,河内为越战时
北越的首都,即现在的胡志明市;1883年法国数学家 Edouard Lucas曾提及这个故事,据说创世
纪时Benares有一座波罗教塔,是由三支钻石棒(Pag)所支撑,开始时神在第一根棒上放置64
个由上至下依由小至大排列的金盘(Disc),并命令僧侣将所有的金盘从第一根石棒移至第三根
石棒,且搬运过程中遵守大盘子在小盘子之下的原则,若每日仅搬一个盘子,则当盘子全数搬
运完毕之时,此塔将毁损,而也就是世界末日来临之时。

解法:

如果柱子标为ABC,要由A搬至C,在只有一个盘子时,就将它直接搬至C,当有两个盘
子,就将B当作辅助柱。如果盘数超过2个,将第三个以下的盘子遮起来,就很简单了,每次处
理两个盘子,也就是:A->B、A ->C、B->C这三个步骤,而被遮住的部份,其实就是进入程式
的递回处理。事实上,若有n个盘子,则移动完毕所需之次数为2^n - 1,所以当盘数为64时,则
所需次数为:2
64- 1 = 18446744073709551615为5.05390248594782e+16年,也就是约5000世 纪 ,
如果对这数字没什幺概念,就假设每秒钟搬一个盘子好了,也要约5850亿年左右。

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#include <stdio.h>
void hanoi(int n, char A, char B, char C) {
if(n == 1) {
printf("Move sheet %d from %c to %c\n", n, A, C);
}
else {
hanoi(n-1,A, C, B);
printf("Move sheet %d from %c to %c\n", n, A, C);
hanoi(n-1, B,A, C);
}
}
int main() {
int n;
printf("请输入盘数:");
scanf("%d", &n);
hanoi(n, 'A', 'B', 'C');
return 0;
}

刚开始肉眼看这段代码,很两处地方看不懂,
1.

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hanoi(n-1,A, C, B);

2.

1
hanoi(n-1, B,A, C);

经过单步调试之后,我才明白了为什么,首先如果我们输入n=1(盘数)那么毫无疑问,这段程序将会执行if语句块并结束程序的运行。如果n=2,首先,不满足if条件所以执行else,在执行以下的语句块时,调用函数的返回值为int n=1,char A=’A’,char B=’C’,char C=’B’,因为n=1,所以满足if条件,执行if语句,这里我还可以看明白函数调用发生了什么,后面起初是完全看不懂直到我单步运行之后才看懂了。运行到 *printf(“Move sheet %d from %c to %c\n”, n, A, C);程序将会从函数调用的下一行开始执行,也就是printf(“Move sheet %d from %c to %c\n”, n, A, C);*此时变量的值是n=2,char A=’A’,char C=’C’,执行完printf语句之后

1
hanoi(n-1,A, C, B);

进行二次的函数调用,此时变量的值是n=1,A=’B’,B=’A’,C=’C’并返回给void hanoi(int n, char A, char B, char C),因满足if条件,执行if语句,最后程序结束运行。

1
hanoi(n-1, B,A, C);

这就是以上代码片段的一个大致的运行流程。

算法
Python函数式编程初讲解
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