篇幅略长,但没有废话,请耐心。
汉诺塔问题是印度一个古老的游戏。有3根柱子(A,B,C),A柱子上从上到下,排列了从小到大的若干个盘子,要求将盘子从A搬到C。
规则:1、一次搬动一个
2、只有最上面的盘子能被搬动。
3、大盘子不可放到小盘子的上方。
从简到繁的推理下:
1、如果A上有1个盘子,搬到C上只需要1步。
2、如果A上有2个盘子,需要A1搬到B,A2搬到C,再将A1搬到C,需要搬动3步。
3、如果A上有3个盘子,如下图: 8个图,搬动了7次。
图一
4.如果A上有4个盘子,如下图:需要15步骤。
图二
好了,可以推理下了。
n=1 (1) n=2(3) n=3(7) n=4(15)
哈哈哈,火眼金睛的我已经看出来了,Tn = 2^n - 1。 什么?你说 Tn = 2Tn-1 + 1。 嗯。。。貌似也对。数学归纳法证明下二者是不是有联系。
想了想,证明啥啊,这是考算法啊,还是考数学啊?
再仔细观察图二中的第7,8两步。如果把B柱子看成A,把A看成B,去掉C的盘子,这不就是图一吗。这么一看,确实是Tn = 2Tn-1 + 1。
Tn,Tn-1 了解了,递归啊。
javascript 按照步骤写个思路。
/**
* @param {Object} n n个盘子
* @param {Object} a 初始盘在所在的柱子
* @param {Object} c 最终挪到的柱子
* @param {Object} b 可借用的柱子
*/
function towersOfHnt(n,a,c,b){
if(n >= 1){
towersOfHnt(n-1,a,b,c); //此步骤可以看成是图二中的前7步,将A中的盘子挪到B
console.log("从"+a.name+"["+a.value+"]搬动一只盘子到"+c.name+"["+c.value+"]");
c.value.splice(0,0,a.value[0]);
a.value.splice(0,1); //此步骤可以看成第8步骤,将A的最后一个盘子挪到C
towersOfHnt(n-1,b,c,a); //此步骤看成9到15步骤,调换顺序,重新挪动盘子。
count++;
}
}
var count = 0;
function calculate(){
var a1 = {
name : "柱子A",
value : [1,2,3,4,5]
}
var b1 = {
name : "柱子B",
value : []
}
var c1 = {
name : "柱子C",
value : []
}
var n1 = 5;
towersOfHnt(n1,a1,c1,b1);
console.log("一共搬动了"+count+"次");
}
calculate();
运行上面的代码,按5个盘子来看下步骤与结果是否正确。
无论是Tn= 2^n - 1还是Tn = 2Tn-1 +1都正确。 证明完毕,结束。