OJ,VJ汉诺塔III——还是打包递归思想

探讨汉诺塔变种问题的解决方案,介绍一种不允许直接跨杆移动的大盘的变种汉诺塔游戏,分析其最少移动次数的计算方法,并提供代码实现。

约19世纪末,在欧州的商店中出售一种智力玩具,在一块铜板上有三根杆,最左边的杆上自上而下、由小到大顺序串着由64个圆盘构成的塔。目的是将最左边杆上的盘全部移到右边的杆上,条件是一次只能移动一个盘,且不允许大盘放在小盘的上面。
现在我们改变游戏的玩法,不允许直接从最左(右)边移到最右(左)边(每次移动一定是移到中间杆或从中间移出),也不允许大盘放到下盘的上面。
Daisy已经做过原来的汉诺塔问题和汉诺塔II,但碰到这个问题时,她想了很久都不能解决,现在请你帮助她。现在有N个圆盘,她至少多少次移动才能把这些圆盘从最左边移到最右边?
Input
包含多组数据,每次输入一个N值(1<=N=35)。
Output
对于每组数据,输出移动最小的次数。
Sample Input
1
3
12
Sample Output
2
26
531440
Sponsor

打包好作为初始情况,然后按它的游戏规则来移动。打成两个包作为初始情况。一个包为上面n-1个盘,一个包为最下面的最大盘。

把n层塔从A经B移到C需要f[n]步。那么具体的移动过程可以这样看:将上面n-1层从A经B移到C需要f[n-1]步,再将第n层从A挪到B,需要1步,再将上n-1层从C经B挪到A,需要f[n-1]步,再将第n层从B挪到C,需要1步,再将上n-1层从A经B挪到C,需要f[n-1]步,总计3*f[n-1] + 2步,其中 f[1] = 2;

多用打包递归思想。

硬画,经观察得出8 = 2×3 + 2;26 = 3×8 + 2;再得出f(n) = 3*f(n-1) + 2有可能只是运气好。

以上分析思路来自:https://blog.youkuaiyun.com/chang_mu/article/details/38129583?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-13.nonecase&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-13.nonecase

谢谢他的精彩分析!

代码:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<math.h>

int main()
{
    long long num, credits, score, numerator, denominator, n, i, j, k, flag = 0;
    long long a[50] = {0, 2, 26};

    while(scanf("%lld", &n) != EOF)
        {
            for(i = 1; i <= 35; i++)
                a[i] = 3*a[i - 1] + 2;
            printf("%lld\n", a[n]);
        }
    return 0;
}

### 关于东华OJ平台上的汉诺塔问题 #### 递归解题思路 对于汉诺塔问题,核心在于通过递归来解决子问题。具体来说: - 将前 `n-1` 个盘子从起始柱(记作A)借助目标柱(记作C)移动到辅助柱(记作B),这一步骤本身也是一个较小规模的汉诺塔问题[^1]。 - 接着直接把最大的那个盘子从起始柱移至目标柱。 - 最后再将之前放在辅助柱上的 `n-1` 个盘子借助起始柱移动回目标柱上,这也同样是一个更小规模的汉诺塔问题[^2]。 这种分治策略使得复杂度保持在线性对数级别 O(2^n),虽然不是最优算法但在理解和实现上非常直观易懂。 #### 示例代码展示 以下是基于上述逻辑编写的 C++ 版本解决方案,能够处理多组输入并按照题目要求输出特定步骤的结果: ```cpp #include <stdio.h> int step = 0; int m = 0; bool flag = false; // 定义move函数用于记录当前操作以及判断是否到达指定步数m void move(int id, char from_peg, char to_peg){ ++step; if (step == m){ printf("%c--%c\n", from_peg, to_peg); flag = true; } } // 实现hanoi函数完成实际的递归调用 void hanoi(int num_disks, char src, char aux, char dest){ if(num_disks == 0) return ; // 首先处理上面num_disks-1层圆盘由src经dest转移到aux的过程 hanoi(num_disks - 1, src, dest, aux); // 执行单次转移动作 move(num_disks, src, dest); // 继续处理剩余部分即aux中的num_disks-1层再转回到dest上去 hanoi(num_disks - 1, aux, src, dest); } int main(){ int N; while(~scanf("%d%d", &N, &m)){ flag = false; step = 0; // 调用hanio函数求解给定参数下的汉诺塔问题 hanoi(N, 'A', 'B', 'C'); // 如果遍历完成后仍未找到第m步则打印"none" if (!flag){ puts("none"); } } return 0; } ``` 此段代码实现了完整的汉诺塔游戏模拟,并特别关注到了如何定位并显示具体的某一步操作位置。
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