题库随记:奇怪的汉诺塔

题库 14.奇怪的汉诺塔

汉诺塔问题,条件如下:

1、这里有A、B、C和D四座塔。

2、这里有n个圆盘,n的数量是恒定的。

3、每个圆盘的尺寸都不相同。

4、所有的圆盘在开始时都堆叠在塔A上,且圆盘尺寸从塔顶到塔底逐渐增大。

5、我们需要将所有的圆盘都从塔A转移到塔D上。

6、每次可以移动一个圆盘,当塔为空塔或者塔顶圆盘尺寸大于被移动圆盘时,可将圆盘移至这座塔上。

请你求出将所有圆盘从塔A移动到塔D,所需的最小移动次数是多少。
题库随记:奇怪的汉诺塔_第1张图片汉诺塔塔参考模型

没有输入
输出格式
对于每一个整数n(1≤n≤12),输出一个满足条件的最小移动次数,每个结果占一行。

题解
核心思路即DP+递推;
首先,我们可以初步确定,这是一道递归/递推的题目。(因为是汉诺塔问题)

  1. 我们先考虑三个塔的汉诺塔问题,最优秀方案:必然是先挪走n-1个圆盘,然后再挪走圆盘N,因此可以得出递推方程也就是 d[i]=d[i-1]*2+1;
    之所以要乘以2,是因为第一次挪到第二个塔,然后还要挪移回到第三个塔,下面四个塔也是这样的
  2. 接着考虑四塔问题,我们可以这么思考,首先挪走j个塔,也就是有四个塔可以选择,然后再挪走剩下的n-j个塔,此时有三个塔可以选择,
    因此对应的状态转移方程为:f[i] = min(f[i], f[j] * 2 + d[n - j]); //i表示当前一共有几个塔,也就是上文所说的n

具体代码如下:

#include 
using namespace std;
int d[21],f[21],i,j;
int main()
{
     
    for (i=1;i<=12;i++)
        d[i]=2*d[i-1]+1;
    memset(f,0x3f,sizeof(f));
    f[0]=0;
    for (i=1;i<=12;i++)
        for (j=0;j<i;j++)
            f[i]=min(f[i],f[j]+f[j]+d[i-j]);
    for (i=1;i<=12;i++)
        cout<<f[i]<<endl;
}

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