汉诺塔问题
来源:互联网 发布:开农村淘宝怎么赚佣金 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 06:50
汉诺塔的来源
一位法国数学家曾编写过一个印度的古老传说: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。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:一次只移动一片,不管在哪根针上,小片必须在大片上面。僧侣们预言,当所有的金片都从梵天穿好的那根针上移到另外一根针上时,世界就将在一声霹雳中消灭,而梵塔、庙宇和众生也都将同归于尽。
不管这个传说的可信度有多大,如果考虑一下把64片金片,由一根针上移到另一根针上,并且始终保持上小下大的顺序。这需要多少次移动呢?
这里需要递归的方法。假设有n片,移动次数是f(n).显然f⑴=1,f⑵=3,f⑶=7,且f(k+1)=2*f(k)+1。此后不难证明f(n)=2^n-1。n=64时,f(64)= 2^64-1=18446744073709551615
假如每秒钟一次,共需多长时间呢?一个平年365天有 31536000 秒,闰年366天有31622400秒,平均每年31556952秒,计算一下,
18446744073709551615/31556952=584554049253.855年
这表明移完这些金片需要5845亿年以上,而地球存在至今不过45亿年,太阳系的预期寿命据说也就是数百亿年。真的过了5845亿年,不说太阳系和银河系,至少地球上的一切生命,连同梵塔、庙宇等,都早已经灰飞烟灭。
代码实现:
# include <stdio.h>/*功能:解决汉诺塔问题总结:1、汉诺塔问题不是线性递归问题,而是一个非线性递归问题2、当输入n=64时,计算机没有办法解决(因为2的64次方是一个天文数字,就算是世界上最快的计算机也解决不了)3、问题很复杂,但实际解决问题只需要三行代码就可以了*/void HanoiTower(int n, char A, char B, char C){ /* 伪代码: 如果是1个盘子 直接将A柱子上的盘子从A移到C 否则 现将A柱子上的n-1个盘子借助C移到B 直接将A柱子上的盘子从A移到C 最后将B柱子上的n-1个盘子借助A移到C */ if(1 == n) { printf("将编号为%d的盘子直接从%c的柱子移到%c柱子\n", n, A, C); } else { HanoiTower(n-1,A,C,B); printf("将编号为%d的盘子直接从%c的柱子移到%c柱子\n", n, A, C); HanoiTower(n-1,B,A,C); }}int main(void){ char ch1 = 'A'; char ch2 = 'B'; char ch3 = 'C'; int n; printf("请输入要移动盘子的个数:"); scanf("%d",&n); HanoiTower(n, 'A' ,'B' ,'C'); return 0;}
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