A Brief Summary of Towers of Hanoi Puzzle

Just spent some time code all the three solutions. So far I haven't added complexity analysis and will append it later: 
 
*recursive approach:

#include <cstdio>
#include <iostream>


using namespace std;


void movedisk(int n, char src,  char desc, int* tsrc, int* tdesc);
void movetower(int n, char src, char aid, char desc, int* tsrc, int* taid, int* tdesc);
void printtowers(int n, const char* towers, int* tsrc, int* taid, int* tdesc);


int* tsrc = NULL; 
int* taid = NULL;
int* tdesc = NULL;
int g_height = 1;
char* towers = "ABC";

void main()
{
    int n = 1;
    
    
    cout<<"please input the tower height:" << endl;
    cin >> n;

    if(n <1) 
    {
        cout << "invalid tower height(must be greater than 0)!" << endl;
        return;
    }

    g_height = n;
    tsrc = new int[n];
    taid = new int[n];
    tdesc = new int[n];

    for(int i= 0;i<n;++i)
    {
        tsrc[i] =i+1;
        taid[i] = 0;
        tdesc[i] = 0;
    }

    //printtowers(g_height, towers, tsrc, taid, tdesc);

    movetower(n, towers[0], towers[1], towers[2], tsrc, taid, tdesc);

    //printtowers(g_height, towers, tsrc, taid, tdesc);


    delete(tsrc);
    delete(taid);
    delete(tdesc);

}

void movedisk(int n, char src, char desc, int* tsrc, int* tdesc)
{
    cout<<    "move disk("    <<    n    <<    "): "    << src << " ---> " << desc << endl;
    tsrc[n-1] =0;
    tdesc[n-1] = n;

    
}


void movetower(int n, char src, char aid, char desc, int* tsrc, int* taid, int* tdesc)
{
    if(n<1) 
    {
        cout<<"invalid tower height!";
        return;
    }

    if( n == 1)
    {
        movedisk(n, src, desc, tsrc, tdesc);
    }else
    {
        movetower(n-1, src, desc, aid, tsrc, tdesc, taid);
        movedisk(n, src, desc, tsrc, tdesc);
        movetower(n-1,aid, src, desc, taid, tsrc, tdesc);
    }

    //printtowers(g_height, towers, tsrc, taid, tdesc);

    
}

void printtowers(int n, const char* towers, int* tsrc, int* taid, int* tdesc)
{
    cout<<endl<<"------current tower status---------"<<endl;
    cout<<towers[0]<<" "<<towers[1]<<" "<<towers[2]<<endl;

    for(int i=0;i<n;++i)
    {
        tsrc[i] ==0 ?cout<<"|": cout<< tsrc[i]; cout << " ";
        taid[i] ==0 ?cout<<"|": cout<< taid[i]; cout << " ";
        tdesc[i] ==0 ?cout<<"|": cout<< tdesc[i];
        cout<<endl;
    }
    cout<<endl;

}

 

 *use stack to simulate recursive

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <stack>

using namespace std;

const char* towers = "ABC";



//non-recursive-manual_stack
struct HanoiFrame...{

int n;
char x,y,z;
int retln;;


};


void hanoi_manual_stack();
void move(int n, char src, char desc);

void main()
...{    

hanoi_manual_stack();


}







//hanoi manual stack
void move_manual_stack(int n, char src, char desc)
...{
    cout<<    "move disk("    <<    n    <<    "): "    << src << " ---> " << desc << endl;
}

void hanoi_manual_stack()
...{
    int n = 1;

    cout<<"please input the tower height:" << endl;
    cin >> n;

    if(n <1) 
    ...{
        cout << "invalid tower height(must be greater than 0)!" << endl;
        return;
    }


    stack<HanoiFrame*> hstack;
    HanoiFrame* pframe = NULL;
    HanoiFrame* pcurFrame = NULL;

    pframe = new HanoiFrame();
    pframe->n = n;
    pframe->retln=0;
    pframe->x = towers[0];
    pframe->y = towers[1];
    pframe->z = towers[2];

    hstack.push(pframe);
    

    while(!hstack.empty())
    ...{
        pcurFrame = hstack.top(); 

        if(pcurFrame->n == 1)
        ...{
            move_manual_stack(1, pcurFrame->x, pcurFrame->z);
            hstack.pop();
            delete(pcurFrame);
        }else
        ...{
            switch(pcurFrame->retln)
            ...{
            case 0:

                pcurFrame->retln = 1; //hstack.push(*pcurFrame);

                pframe = new HanoiFrame();

                pframe->n = pcurFrame->n-1;
                pframe->retln = 0;
                pframe->x = pcurFrame->x;
                pframe->y = pcurFrame->z;
                pframe->z = pcurFrame->y;

                hstack.push(pframe);

                break;
            case 1:

                move_manual_stack(pcurFrame->n, pcurFrame->x, pcurFrame->z);
                pcurFrame->retln = 2; //hstack.push(*pcurFrame);

                pframe = new HanoiFrame();

                pframe->n = pcurFrame->n-1;
                pframe->retln = 0;
                pframe->x = pcurFrame->y;
                pframe->y = pcurFrame->x;
                pframe->z = pcurFrame->z;

                hstack.push(pframe);

                break;
            case 2:

                //do nothing
                hstack.pop();
                delete(pcurFrame);

                break;
            default:

                cout<<"invalid Frame-->retln";
                exit(0);
            }


        }

    }

    cout<<"end........"<<endl;

}

 

*pure non-recursive approach:

#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <stack>


using namespace std;

const char* towers = "ABC";



//non-recursive-non-stack
void hanoi_non_stack();
void do_step(int step, int N);
void move_disk(int n, char src, char desc);

int main()
{    






hanoi_non_stack();






return 0;
}



//non-recursive-non-stack
void hanoi_non_stack()
{
int i=0;
int step = 1;
int n = 1;

cout<<"please input the tower height:" << endl;
cin >> n;

if(n <1) 
{
    cout << "invalid tower height(must be greater than 0)!" << endl;
    return;
}


/*
calculate the total steps(steps = 2^n - 1)
*/

for(i=0;i<n;++i) step*=2;

--step;

for(i=1;i<=step;++i)
{
    do_step(i, n);
}


}


/*
对第m=((p*2^k) + 2^(k-1))，易知移动的盘子是第k号，而且这是序列中第p+1个k号盘子，也就是说此前k号盘子已经移动了p次，
那么k号盘现在就在(1+p*(-1)^(N+k+1))%3号柱子上，他将被移动到(1+(p+1)*(-1)^(N+K+1))%3号柱子上。
于是，我们就可以随机得到第m步的情况: 
k号盘从第(1+p*(-1)^(N+k+1))%3号柱子移动到第(1+(p+1)* (-1)^(N+k+1))%3号柱子上。
*/


void do_step(int step, int N)
{
int n = 1;
int p = 0;
int temp = 0;
int isrc,idesc;

p=step;

while(!(p % 2))
{
    p/=2;
    ++n;
}

p = (p-1)/2;


temp = ((1+n+N)%2 == 0)? 1:-1;

isrc = (1 + p * temp) %3;
idesc =(1 + (p+1) * temp) %3;

if(isrc<=0) isrc += 3;
if(idesc<=0) idesc += 3;

move_disk(n, towers[isrc-1], towers[idesc-1]);
}


void move_disk(int n, char src, char desc)
{
    cout<<    "move disk("    <<    n    <<    "): "    << src << " ---> " << desc << endl;
}