第2周项目3体验复杂度

本文通过递归算法探讨了解决汉诺塔问题的方法,分析了不同盘子数时的时间耗费差异,并提供了代码实现。重点阐述了指数级算法复杂度的概念及其在实际应用中的意义。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

问题及代码:

/*   
文件名称:项目2.cpp   
作者:孙洁   
完成日期:2015.9.11  
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(2^n),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:需要移动的盘子数 
程序输出:盘子移动的次数 
*/     
#include <stdio.h>   
#define discCount 8   
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:


 

学习总结:

递归解决汉诺塔问题

学习心得:

熟练使用递归算法可以解决很多问题。

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