汉诺塔的非递归实现(25 分)

借助堆栈以非递归(循环)方式求解汉诺塔的问题(n, a, b, c),即将N个盘子从起始柱(标记为“a”)通过借助柱(标记为“b”)移动到目标柱(标记为“c”),并保证每个移动符合汉诺塔问题的要求。

输入格式:

输入为一个正整数N,即起始柱上的盘数。

输出格式:

每个操作(移动)占一行,按柱1 -> 柱2的格式输出。

//说说思路,根据网上对汉诺塔的总结,用stack完全模拟过程,即可得出答案。

//来自百度的解释。

其实算法非常简单,当盘子的个数为n时,移动的次数应等于2^n – 1(有兴趣的可以自己证明试试看)。后来一位美国学者发现一种出人意料的简单方法,只要轮流进行两步操作就可以了。首先把三根柱子按顺序排成品字型,把所有的圆盘按从大到小的顺序放在柱子A上,根据圆盘的数量确定柱子的排放顺序:若n为偶数,按顺时针方向依次摆放 A B C;

若n为奇数,按顺时针方向依次摆放 A C B。

⑴按顺时针方向把圆盘1从现在的柱子移动到下一根柱子,即当n为偶数时,若圆盘1在柱子A,则把它移动到B;若圆盘1在柱子B,则把它移动到C;若圆盘1在柱子C,则把它移动到A。

⑵接着,把另外两根柱子上可以移动的圆盘移动到新的柱子上。即把非空柱子上的圆盘移动到空柱子上,当两根柱子都非空时,移动较小的圆盘。这一步没有明确规定移动哪个圆盘,你可能以为会有多种可能性,其实不然,可实施的行动是唯一的。

⑶反复进行⑴⑵操作,最后就能按规定完成汉诺塔的移动。

输入样例:

3

输出样例:

a -> c
a -> b
c -> b
a -> c
b -> a
b -> c
a -> c
//用代码模拟百度给的搬运思路//
#include<string>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<stack>
using namespace std;
int main()
{
	stack < int > a,b,c;
	int i,j,n;
	cin>>n;
	char s[4]={'p','a','b','c'}; 
	a.push(99999); b.push(999999); c.push(999999);
	for(i=n;i>=1;i--)
	{
		a.push(i);
	 } 
	if(n%2==1)
	{
		s[2]='c';
		s[3]='b';
	}
	 for(i=1;;i++)
	 {
	 	if(i%3==1)
	 	{
	 		printf("%c -> %c\n",s[1],s[2]);
	 		b.push(a.top());
	 		a.pop();
	 			if(b.size()==n+1||c.size()==n+1)
		break;
	 		if(c.top()>a.top())
	 		{
	 			printf("%c -> %c\n",s[1],s[3]);
	 			c.push(a.top());
	 			a.pop();
			 }
			 else
			 {
			 	printf("%c -> %c\n",s[3],s[1]);
			 	a.push(c.top());
			 	c.pop();
			 }
		 }
		else if(i%3==2)
		{
			printf("%c -> %c\n",s[2],s[3]);
			c.push(b.top());
	 		b.pop();
	 			if(b.size()==n+1||c.size()==n+1)
		break;
	 		if(b.top()>a.top())
	 		{
	 			printf("%c -> %c\n",s[1],s[2]);
	 			b.push(a.top());
	 			a.pop();
			 }
			 else
			 {
			 	printf("%c -> %c\n",s[2],s[1]);
			 	a.push(b.top());
			 	b.pop();
			 }
		}
		else
		{
			printf("%c -> %c\n",s[3],s[1]);
			a.push(c.top());
	 		c.pop();
	 			if(b.size()==n+1||c.size()==n+1)
		break;
	 		if(c.top()>b.top())
	 		{
	 			printf("%c -> %c\n",s[2],s[3]);
	 			c.push(b.top());
	 			b.pop();
			 }
			 else
			 {
			 	printf("%c -> %c\n",s[3],s[2]);
			 	b.push(c.top());
			 	c.pop();
			 }
			i=0;
		}
//		if(b.size()==n+1||c.size()==n+1)
//		break;
		
		
	 }

 }


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