分治算法(汉诺塔)

分治算法介绍

  1. 分治法是一种很重要的算法。字面上的解释是“分而治之”,就是把一个复杂的问题分成两个或更多的相同或相似的子问题,再把子问题分成更小的子问题……直到最后子问题可以简单的直接求解,原问题的解即子问题的解的合并。这个技巧是很多高效算法的基础,如排序算法(快速排序,归并排序),傅立叶变换(快速傅立叶变换)……
  2. 分治算法可以求解的一些经典问题

         二分搜索 大整数乘法 棋盘覆盖 合并排序 快速排序 线性时间选择 最接近点对问题 循环赛日程表 汉诺塔

分治算法的基本步骤

分治法在每一层递归上都有三个步骤:

  1. 分解:将原问题分解为若干个规模较小,相互独立,与原问题形式相同的子问题
  2. 解决:若子问题规模较小而容易被解决则直接解,否则递归地解各个子问题
  3. 合并:将各个子问题的解合并为原问题的解。

分治算法(汉诺塔)_第1张图片

汉诺塔游戏的演示和思路分析:    

  • 如果是有一个盘, A->C
  • 如果我们有 n >= 2 情况,我们总是可以看做是两个盘 1.最下边的盘 2. 上面的盘
  1. 先把最上面的盘 A->B
  2. 把最下边的盘 A->C
  3. 把B塔的所有盘 从 B->C  
package com.zx.ds.algorithm;

public class Hanoitower {

    //汉诺塔的移动的方法
    //使用分治算法

    public static void hanoi(int num, char a, char b, char c) {
        //如果只有一个盘
        if (num == 1) {
            System.out.println("第1个盘从 " + a + " 移动到 " + c);
        } else {
            //如果我们有 n >= 2 情况,我们总是可以看做是两个盘 1.最下边的一个盘 2. 上面的所有盘
            //1. 先把 最上面的所有盘 A->B, 移动过程会使用到 c
            hanoi(num - 1, a, c, b);
            //2. 把最下边的盘 A->C
            System.out.println("第" + num + "个盘从 " + a + " 移动到 " + c);
            //3. 把B塔的所有盘 从 B->C , 移动过程使用到 a塔
            hanoi(num - 1, b, a, c);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        hanoi(5, 'A', 'B', 'C');
    }
}
第1个盘从 A 移动到 C
第2个盘从 A 移动到 B
第1个盘从 C 移动到 B
第3个盘从 A 移动到 C
第1个盘从 B 移动到 A
第2个盘从 B 移动到 C
第1个盘从 A 移动到 C
第4个盘从 A 移动到 B
第1个盘从 C 移动到 B
第2个盘从 C 移动到 A
第1个盘从 B 移动到 A
第3个盘从 C 移动到 B
第1个盘从 A 移动到 C
第2个盘从 A 移动到 B
第1个盘从 C 移动到 B
第5个盘从 A 移动到 C
第1个盘从 B 移动到 A
第2个盘从 B 移动到 C
第1个盘从 A 移动到 C
第3个盘从 B 移动到 A
第1个盘从 C 移动到 B
第2个盘从 C 移动到 A
第1个盘从 B 移动到 A
第4个盘从 B 移动到 C
第1个盘从 A 移动到 C
第2个盘从 A 移动到 B
第1个盘从 C 移动到 B
第3个盘从 A 移动到 C
第1个盘从 B 移动到 A
第2个盘从 B 移动到 C
第1个盘从 A 移动到 C

 

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