第2周项目3-体验复杂度(2)
来源:互联网 发布:矩阵杨氏不等式 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 01:06
问题及代码:
/**Copyright (c)2016,烟台大学计算机与控制工程学院*All rights reserved.*文件名称:复杂度-汉诺塔.cbp*作 者:陈光辉*完成日期:2015年9月9日*版 本 号:v1.0**问题描述:有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。 可以算法出,当盘子数为n 个时,需要移动的次数是f(n)=2n-1 。n=64时,假如每秒钟移一次, 共需要18446744073709551615秒。一个平年365天有31536000秒,闰年366天有31622400秒, 平均每年31556952秒,移完这些金片需要5845.54亿年以上,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5845.54亿年,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。据此,2n从数量级上看大得不得了。用递归算 法求解汉诺塔问题,其复杂度可以求得为O(2n) ,是指数级的算法。请到课程主页下载程序运行一 下,体验盘子数discCount为4、8、16、20、24时在时间耗费上的差异,你能忍受多大的discCount。*输入描述:无*程序输出:移动次数*/#include <stdio.h>#define discCount 4 //改变discCount 运行在8,16,20,24下的结果long move(int, char, char,char);int main(){ long count; count=move(discCount,'A','B','C'); printf("%d个盘子需要移动%ld次\n", discCount, count); return 0;}long move(int n, char A, char B,char C){ long c1,c2; if(n==1) return 1; else { c1=move(n-1,A,C,B); c2=move(n-1,B,A,C); return c1+c2+1; }}
运行结果:
由运行结果来看,假设移动一个盘子一次的时间消耗为一秒,列表如下:
分析可得,当dissCount=16时,时间在一天之内,还是可以忍受的。
知识点总结:
此程序考察了我们对递归的理解,递归算法的好处有很多,大大简化了程序的复杂度,汉诺塔问题运用递归算法,即把问题概括为:将n-1个盘子移到B,再把第n个盘子移到C,最后把n-1个盘子移到C,明白这个思路,算法也就明了啦。
学习心得:
通过此程序对递归算法认识很多,懂得了以后学习中要对递归算法多加利用。
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