复杂递归问题:汉诺塔
- 汉诺塔问题是法国数学家Edouard Lucas于1883年, 根据传说提出来的。
- 传说在一个印度教寺庙里, 有3根柱子, 其中一根套着64个由小到大的黄金盘片, 僧侣们的任务就是要把这一叠黄金盘从一根柱子搬到另一根, 但有两个规则:一次只能搬1个盘子大盘子不能叠在小盘子上
分解为递归形式
我们还是从递归三定律来分析河内塔问题
基本结束条件(最小规模问题),如何减小规模,调用自身
- 假设我们有5个盘子, 穿在1#柱, 需要挪到3#柱
如果能有办法把最上面的一摞4个盘子统统挪到2#柱,那问题就好解决了:
把剩下的最大号盘子直接从1#柱挪到3#柱 -
再用同样的办法把2#柱上的那一摞4个盘子挪到3#柱,就完成了整个移动
接下来问题就是解决4个盘子如何能从1#挪到2#?
此时问题规模已经减小! - 同样是想办法把上面的一摞3个盘子挪到3#柱,把剩下最大号盘子从1#挪到2#柱,再用同样的办法把一摞3个盘子从3#挪到2#柱
- 一摞3个盘子的挪动也照此:分为上面一摞2个,和下面最大号盘子
- 那么2个盘子怎么移动?
- 不行, 就再分解为1个盘子的移动
递归思路
- 将盘片塔从开始柱, 经由中间柱, 移动到目标柱:
首先将上层N-1个盘片的盘片塔,从开始柱,经由目标柱,移动到中间柱;
然后将第N个(最大的)盘片,从开始柱,移动到目标柱;
最后将放置在中间柱的N-1个盘片的盘片塔,经由开始柱,移动到目标柱。 - 基本结束条件, 也就是最小规模问题是:
1个盘片的移动问题
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