汉诺塔来源于一个印度的传说故事: 上帝在创造世界时做了三根金刚石柱子,在一根柱子上从下往上按大小顺序摞着64片黄金圆盘 。上帝命令婆罗门把圆盘从下面开始按大小顺序重新摆放在另一根柱子上 。规定:在小圆盘上不能放大圆盘,在三根柱子之间一次只能移动一个圆盘。有预言说,这件事完成时地球会在一瞬间毁灭,也有人相信婆罗门至今仍在一刻不停地搬动着圆盘如果移动一个圆盘需要一秒钟,请大家预测一下地球多久之后将毁灭。
汉诺塔问题导入:A, B, C 3根柱子,n个圆盘,自下而上,由大到小将这n个圆盘从A柱移动到C柱,并且在C柱也需要按 照从下往上由大到小的顺序叠放在移动圆盘时应遵守以下移动规则: 规则1:每次只能移动1个圆盘规则2:任何时刻都不允许将较大的圆盘压在较小的圆盘之上 。规则3:在满足移动规则1和2的前提下,可将圆盘移至A,B,C中任一根柱子上。
问题分析:
首先将A柱子上的n-1个圆盘借助C柱子移动到B柱子上,再将A柱上第n个圆盘移动到C柱上,再将B柱子上的n-1个盘子借助A柱子移动到C柱子上面;
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将n-1个圆盘从A->B
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将1个圆盘从A->C
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将n-1个圆盘从B->C
汉诺塔问题
题目描述
用1,2,...,n表示n个盘子,称为1号盘,2号盘,...。号数大盘子就大。经典的汉诺塔问题经常作为一个递归的经典例题存在。可能有人并不知道汉诺塔问题的典故。汉诺塔来源于印度传说的一个故事,上帝创造世界时作了三根金刚石柱子,在一根柱子上从下往上按大小顺序摞着64片黄金圆盘。上帝命令婆罗门把圆盘从下面开始按大小顺序重新摆放在另一根柱子上。并且规定,在小圆盘上不能放大圆盘,在三根柱子之间一回只能移动一个圆盘。我们知道最少需要移动2^64-1次.在移动过程中发现,有的圆盘移动次数多,有的少 。 告之盘子总数和盘号,计算该盘子的移动次数.
输入
包含多组数据,首先输入T,表示有T组数据.每个数据一行,是盘子的数目N(1<=N<=60)和盘号k(1<=k<=N)。
输出
对于每组数据,输出一个数,到达目标时k号盘需要的最少移动数。
样例输入 Copy
2 60 1 3 1
样例输出 Copy
576460752303423488 4
public class Main{
public static void main(String[] args) {
int n,m;
long[] a =new long[65];
a[0]=1;a[1]=2; a[2]=4;//倒数第一个盘子移动一次,倒数第二个盘子移动两次
Scanner input =new Scanner(System.in);
for(int i=3; i<=60; i++) {
//移动盘子的规律
a[i]=a[i-1]*2;
}
int t=input.nextInt();
while(t>0)
{
n=input.nextInt();
m=input.nextInt();
System.out.println(a[n-m]);
t--;
}
}
}
题目描述
使用递归编写一个程序实现汉诺塔问题,要求在输入圆盘数量之后,输出圆盘的移动步骤,输出格式示例如下:
第1步:1号盘从A柱移至B柱
第2步:2号盘从A柱移至C柱
输入
多组测试用例,每组输入一个正整数n,n代表圆盘数量。
输出
每组输出之间有一行空行。
样例输入 Copy
3
样例输出 Copy
第1步:1号盘从A柱移至C柱 第2步:2号盘从A柱移至B柱 第3步:1号盘从C柱移至B柱 第4步:3号盘从A柱移至C柱 第5步:1号盘从B柱移至A柱 第6步:2号盘从B柱移至C柱 第7步:1号盘从A柱移至C柱
public class Main {
static int step;
public static void main(String[] args) {
// TODO 自动生成的方法存根
Scanner input=new Scanner(System.in);
while(input.hasNext()) {
int n=input.nextInt();
step=0;
hanoi(n,'A','B','C');
System.out.println();//换行
}
}
public static void move(int n,char a,char b) {
System.out.println("第"+(++step)+"步:"+n+"号盘从"+a+"柱移至"+b+"柱");
}
public static void hanoi(int n,char A,char B,char C) {
if(n>0) {
hanoi(n-1,A,C,B);//把n-1个盘子从A柱借住C柱移动到B柱
move(n,A,C);
hanoi(n-1,B,A,C);
}
}
}