PTA 7-251 汉诺塔问题
分数 100
作者 于延
单位 哈尔滨师范大学
任务描述
在印度,有这么一个古老的传说: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(Tower of Hanoi)。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到另一根针上。法则是一次只移动一片,而且小片必在大片上面。当所有的金片都从梵天穿好的那根针上移到第三根针上时,世界就将在一声霹雳中消灭,梵塔、庙宇和众生都将同归于尽。
利用数学方法可以计算得出,若传说属实,僧侣们需要264−1步才能完成这个任务。若他们每秒可完成一次盘子的移动,就需要5849亿年才能完成。整个宇宙现在也不过137亿年。
这就是关于汉诺塔传说,由此衍生出汉诺塔问题,这个问题看起来好像有点复杂,实际上可以用递归的思想来分析:
将n个盘子从A柱移到C柱可以分解为下面三个步骤:
(1)将A柱上的n-1个盘子借助于C柱移到B柱上;
(2)将A柱上的最后一个盘子移到C柱上;
(3)再将B柱上的n-1盘子借助于A柱移到C柱上。
其中,第一步又可以分解为以下三步:
(1)将A柱上的n-2个盘子借助于B柱移到C柱上;
(2)将A柱上的第n-1个盘子移到B柱上;
(3)再将C柱上的n-2个盘子借助于A柱移到B柱上。
这种分解可以一直递归地进行下去,直到变成移动一个盘子,递归结束。事实上,以上三个步骤包含两种操作:
(1)将多个盘子从一根柱子移到另一根柱子上,这是一个递归的过程;
(2)将一个盘子从一根柱子移到另一根柱子。
分别编写两个函数来实现以上两个操作。
函数hanoi(int n,char one,char two,char three)实现把"one"柱上的n个盘子借助于"two"柱移到"three"柱上;
函数move(char x,char y)表示将1个盘子从x柱移到y柱,并输出移动盘子的提示信息。
编程输入金盘的数量n,输出将n个金盘从A柱(借助B柱)移动到C柱的过程。
输入样例:
3
输出样例:
A-->C
A-->B
C-->B
A-->C
B-->A
B-->C
A-->C
代码长度限制
16 KB
时间限制
400 ms
内存限制
64 MB
#include<stdio.h>
int main()
{
int n=0;
char a='a',b='b',c='c';
scanf("%d %c %c %c",&n,&a,&b,&c);
hanoi(n,a,b,c);
}
void hanoi(int n,char a,char b,char c)
{
if(n==1)
{
printf("%c-->%c\n",a-32,c-32);
}
else
{
hanoi(n-1,a,c,b);
printf("%c-->%c\n",a-32,c-32);
hanoi(n-1,b,a,c);
}
}