第二周项目3-体验复杂度-(2)汉诺塔

本文通过递归算法解决了一个古老的数学问题——汉诺塔问题,并分析了不同盘子数量下的移动次数,展示了递归算法的强大之处。

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问题与代码:

/*  
 *Copyright(c) 2016,烟台大学计算机学院  
 *All rights reserved。  
 *文件名称:123.cpp  
 *作者:陈梦雪 
 *完成日期:2016年9月8号  
 *版本号:V1.0.1 
 *  
 *问题描述:有一个印度的古老传说:在世界中心贝拿勒斯(在印度北部)的圣庙里,一块黄铜板上插着三根 
           宝石针。印度教的主神梵天在创造世界的时候,在其中一根针上从下到上地穿好了由大到小的64 
           片金片,这就是所谓的汉诺塔。不论白天黑夜,总有一个僧侣在按照下面的法则移动这些金片: 
           一次只移动一片,不管在哪根针上,小片必须在大片上面。僧侣们预言,当所有的金片都从梵天 
           穿好的那根针上移到另外一根针上时,世界就将在一声霹雳中消灭,而梵塔、庙宇和众生也都将 
           同归于尽。 
           可以算法出,当盘子数为n 个时,需要移动的次数是f(n)=2 n ?1 。n=64时,假如每秒钟移一次, 
           共需要18446744073709551615秒。一个平年365天有31536000秒,闰年366天有31622400秒, 
           平均每年31556952秒,移完这些金片需要5845.54亿年以上,而地球存在至今不过45亿年,太阳系 
           的预期寿命据说也就是数百亿年。真的过了5845.54亿年,不说太阳系和银河系,至少地球上的一 
           切生命,连同梵塔、庙宇等,都早已经灰飞烟灭。据此,2 n从数量级上看大得不得了。用递归算 
           法求解汉诺塔问题,其复杂度可以求得为O(2n) ,是指数级的算法。请到课程主页下载程序运行一 
           下,体验盘子数discCount为4、8、16、20、24时在时间耗费上的差异,你能忍受多大的discCount。 
  输入描述:无
  输出描述:金片的移动次数
 */    


#include <stdio.h>  
#define discCount 4             //改变discCount 运行在8,16,20,24下的结果  
long move(int, char, char,char);  
int main()  
{  
    long count;  
    count=move(discCount,'A','B','C');  
    printf("%d个盘子需要移动%ld次\n", discCount, count);  
    return 0;  
}  
  
long move(int n, char A, char B,char C)  
{  
    long c1,c2;  
    if(n==1)  
        return 1;  
    else  
    {  
        c1=move(n-1,A,C,B);  
        c2=move(n-1,B,A,C);  
        return c1+c2+1;  
    }  
} 


运行结果:

1.4个盘子  即discCount为4
2.8个盘子   即discCount为8
3.16个盘子 即discCount为16

知识点总结:

运用递归算法使复杂难算的汉诺塔问题简单化,同时利用递归法也可以解决一些不好解决的问题

心得体会:

递归法可以使问题简单化,可应用于同种类型题目中。




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