- 问题描述
汉诺塔(Hanoi),又称河内塔问题,是印度的一个古老传说。开天辟地的神勃拉玛在一个庙里留下了三根金刚石的棒,第一根上面套着64个圆的金片,最大的一个在底下,其余一个比一个小,依次叠上去。庙里的众僧不倦地把它们一个个地从这根棒搬到另一根棒上,规定可利用中间的一根棒作为帮助,但每次只能搬一个,而且大的不能放在小的上面。
后来,这个传说就演变为汉诺塔游戏:
(1)有三根桩子A、B、C。A桩上有n个碟子,最大的一个在底下,其余一个比一个小,依次叠上去。
(2)每次移动一块碟子,小的只能叠在大的上面。
(3)把所有碟子从A桩全部移到C桩上,如图35-1所示。
试求解n个圆盘A桩全部移到C桩上的移动次数,并求出n个圆盘的移动过程。 - 算法分析
(1)求移动次数
递归关系
当n=1时,只一个盘,移动一次即完成。
当n=2时,由于条件是一次只能移动一个盘,且不允许大盘放在小盘上面,首先把小盘从A桩移到B桩;然后把大盘从A桩移到C桩;最后把小盘从B桩移到C桩,移动3次完成。
设移动n个盘的汉诺塔需g(n)次完成。分以下三个步骤:
(1) 首先将n个盘上面的n-1个盘子借助C桩从A桩移到B桩上,需g(n-1)次;
(2) 然后将A桩上第n个盘子移到C桩上(1次);
(3) 最后,将B桩上的n-1个盘子借助A桩移到C桩上,需g(n-1)次。
因而有递归关系:
g(n)=2*g(n-1)+1
初始条件(递归出口):
g(1)=1
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