递归--汉诺塔(Hanoi Tower)

        前置文章:递归算法:www.jianshu.com/p/703069f3ba3f .

        汉诺塔问题是来源于印度传说中的一个问题,这个传说是法国数学家爱德华·卢卡斯发明并编写的(维基百科/百度百科)。

        汉诺塔问题的传说是这么描述的:大梵天创造世界的时候做了三根金刚石柱子,在一根柱子上从下往上按照大小顺序摞着64片黄金圆盘。大梵天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,在三根柱子之间一次只能移动一个圆盘。问题的描述非常清楚,理解不了在某宝搜索汉诺塔,有各种造型的汉诺塔玩具,也就理解了。

       

一种样式的汉诺塔玩具

        这个样子汉诺塔问题就从一个抽象的问题成为了具体可见的问题,只要求问题的解就好。汉诺塔问题怎么考虑呢,我们这么来考虑这个问题。

        我现在手头有三根柱子x、y、z,然后有三个圆盘a、b、c,为什么是三个,因为三个我还能操作,如果是传说中的64个,我要是能转移完,那我就是传说了。总之,我手上这三个圆盘是按照大小排列的,也就是c最小,在最上,a最大,在最下,现在三个圆盘放在x柱子上,我的目的是将圆盘转移到z柱子上。

        首先,我将c从x转移到z:c -> z. 将b转移到y:b -> y.  现在圆盘的状态是:x:a;y:b;z:c。我要将圆盘最后转移到z柱子上,那a应该是在最下面,所以,我将c转移到y柱子,也就是b上面。这样z柱子就空下来了,我将a转移到z柱子上。现在圆盘的状态:x;y:b\c;z:a。那么我已经达成了从x柱子转移a圆盘到z圆盘,最大的盘子已经转移过去了。现在的问题就成了从y柱子上将两个圆盘转移到z柱子上面,问题的规模变小了,成立两个盘子的问题。两个圆盘的问题好解决,我将c转移到x柱子,然后将b放到z柱子的a圆盘上,将c转到z柱子的b圆盘上,问题就解决了。

        我刚刚是在三个圆盘的基础上解决这个问题,在解决过程中,我最早要达到的目的是将a圆盘,也就是最大的圆盘先转移到目标柱子,转移之后问题的规模就小了一个圆盘,成了两个圆盘的汉诺塔问题。那么当我有四个圆盘的时候,我最先应该达成的目标不就是先将最大的那个圆盘转移到目标柱子上么,那么问题的规模就减小到了三个圆盘的问题。那当我有64个圆盘的时候,我需要做的是将最下面的圆盘转移,然后问题就成了63个圆盘的问题,63个圆盘的问题再继续精简......问题就转化成了一个递归问题,从递归的思路来解决这个问题就简单许多了。

        汉诺塔可以用数组或者是数据结构栈进行实现。

void hanoi( int n, stack<int>x, stack<int>y, stack<int>z ) {

        if ( n==0) return;

        hanoi( n-1, x, z, y);        //将n-1 个圆盘从x柱子转移到y柱子

        z.push(x.pop());            //将x柱子最后的一个圆盘转移到z柱子

        hanoi( n-1, y, z, x);        //将n-1 个圆盘从y柱子转移到x柱子,还原操作,将圆盘位置还原,便于递归操作

}

        算法的时间复杂度经过统计会发现是2^n-1,非常高的复杂度,所以,如果有64个圆盘,让我一步一步的转移,如果我能转移完,那我会成为传奇,毕竟2^64-1的操作步数,我就算1s操作一步,我大概也能活到几百亿年的样子,当然,我可能并不介意活这么久。

        我用了几分钟写的一道算法,我用了几个简单的步骤就做出的算法,它的执行时间却几乎能够让地球体会到破灭的感觉。嗬,有限步的程序==无限步的运算。      

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 158,425评论 4 361
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,058评论 1 291
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 108,186评论 0 243
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 43,848评论 0 204
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,249评论 3 286
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,554评论 1 216
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,830评论 2 312
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,536评论 0 197
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,239评论 1 241
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,505评论 2 244
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,004评论 1 258
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,346评论 2 253
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 32,999评论 3 235
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,060评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,821评论 0 194
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,574评论 2 271
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,480评论 2 267

推荐阅读更多精彩内容

  • 当一个问题规模比较大且不易求解的时候,就可以考虑将问题分成几个小的模块,逐一求解。分治思想和递归算是有亲兄弟的关系...
    NotFunGuy阅读 1,211评论 0 5
  • 文章也同时在个人博客 http://kimihe.com/[http://kimihe.com/2016/12/2...
    QihuaZhou阅读 2,338评论 0 2
  • 原文链接(转载请注明出处)汉诺塔的图解递归算法 起源 汉诺塔(又称河内塔)问题是源于印度一个古老传说的益智玩具。大...
    Dmego阅读 1,212评论 0 0
  • 汉诺塔问题 在三个柱子 A,B,C 中的 A 柱子上放着若干圆盘,其中下面的圆盘总比上面的圆盘大,这个规则三个柱子...
    除囧阅读 395评论 3 1
  • 清明假期,今天蹭表姐一家的车回老家这边。一路上天太热,路上堵车,一直晕车不舒服。主要一想事情,脑瓜子就疼。 上午十...
    此去经年的阿圆阅读 140评论 4 1