题目描述:在经典的汉诺塔问题中,有 3 个塔和 N 个可用来堆砌成塔的不同大小的盘子。要求盘子必须按照从小到大的顺序从上往下堆 (如,任意一个盘子,其必须堆在比它大的盘子上面)。同时,你必须满足以下限制条件:
(1) 每次只能移动一个盘子。
(2) 每个盘子从堆的顶部被移动后,只能置放于下一个堆中。
(3) 每个盘子只能放在比它大的盘子上面。
请写一段程序,实现将第一个堆的盘子移动到最后一个堆中。
汉诺塔问题本身题目中已经讲得非常清楚了,我主要说一下解题的思路:递归。
汉诺塔问题是非常经典的递归问题,可以这样来思考,若是现在只有一个盘子,那么把它从一个塔移动到另一个塔很容易,直接移动就好。若是有两个盘子(一大一小),则先将小盘子放到辅助的塔中,再将大盘子放到目的地,最后将小盘子移动到目的地。。。依次类推,其实可以得到这样一种递归关系:
1. 先将放置在上面的n – 1个盘子放到辅助的塔里面(记为buffer),这个过程以目的地为辅助;
2. 再将最底下的盘子(也就是最大的)放到目的地;
3. 最后将buffer中的盘子移动到目的地,这个过程以原先的塔为辅助。
代码如下:
public class Tower {
private Stack<Integer> disks;
// create three towers (i from 0 to 2)
public Tower(int i) {
disks = new Stack<Integer>();
}
// Add a disk into this tower
public void add(int d) {
if (!disks.isEmpty() && disks.peek() <= d) {
System.out.println("Error placing disk " + d);
} else {
disks.push(d);
}
}
// @param t a tower
// Move the top disk of this tower to the top of t.
public void moveTopTo(Tower t) {
// Write your code here
t.add(disks.pop());
}
// @param n an integer
// @param destination a tower
// @param buffer a tower
// Move n Disks from this tower to destination by buffer tower
public void moveDisks(int n, Tower destination, Tower buffer) {
// Write your code here
if(n>0){
moveDisks(n-1,buffer,destination); //将当前塔上的n-1个盘子通过要移动的最大盘的目的地作为辅助塔移到辅助盘上面(也就是目的地盘)
moveTopTo(destination); //将最大盘移动到目的地盘
buffer.moveDisks(n-1,destination,this); //将当前最大盘上面的所有盘通过自审判作为辅助盘移动到目的地盘
}
}
public Stack<Integer> getDisks() {
return disks;
}
}
/**
* Your Tower object will be instantiated and called as such:
* Tower[] towers = new Tower[3];
* for (int i = 0; i < 3; i++) towers[i] = new Tower(i);
* for (int i = n - 1; i >= 0; i--) towers[0].add(i);
* towers[0].moveDisks(n, towers[2], towers[1]);
* print towers[0], towers[1], towers[2]
*/