1. 问题描述
相传在古印度圣庙中,有一种被称为汉诺塔(Hanoi)的游戏。该游戏是在一块铜板装置上,有三根杆(编号A、B、C),在A杆自下而上、 由大到小按顺序放置64个金盘。游戏的目标:把A杆上的金盘全部移到C杆上,并仍保持原有顺序叠好。操作规则:每次只能移动一个盘子,并且在 移动过程中三根杆上都始 终保持大盘在下,小盘在上,操作过程中盘子可以置于A、B、C任一杆上。
2. 问题分析
因为无法直接从题目中获得思路,所以采用数学归纳法进行推导
让n为当前层数上的圆盘编号,当n=1
的时候:
圆盘1
直接从A
到C
当n=2
的时候:
圆盘1
需要从A
到B
圆盘2
需要从A
到C
圆盘1
需要从B
到C
其中B
作为中间柱被使用过一次
当n=n
的时候(将n-1
看为一个整体):
A. A
上的n-1
个圆盘需要从A
移动到B
(借助于C
)
B. 圆盘n
需要从A
到C
C. B
上的n-1
个圆盘需要从B
到C
(借助于A
)
当步骤为A的时候:
1. 将A
上的n-2
个圆盘移到C
上。
2. 将A
上的第n-1
个圆盘移到B
。
3. 将C
上的n-2
个圆盘移到B
。
当步骤为C的时候:
1. 将B
上的n-2
个圆盘移到A
。
2. 将B
上的第n-1
个盘子移到C
。
3. 将A
上的n-2
个圆盘移到C
。
所以从上面可以分析出来,当n>=2的时候可以分为三个步骤:
- 将A上的n-1个圆盘借助于C移动到B上;
(A为初始位置,C为中间位置,B为目的位置)
- 将A上的第n个圆盘移动到C上;
- 将B上的n-1个圆盘借助于B移动到C上;
(B为初始位置,A为中间位置,C为目的位置)
3. 编码
可以创建方法:
/**
* @param layer 层数
* @param init 初始位置
* @param middle 中间位置
* @param target 目标位置
* @return void
*/
private static void solve(int layer, String init, String middle, String target) {
if (1 == layer) {
System.out.printf("%d从%s移动到%s;
", layer, init, target);
} else {
solve(layer - 1, init, target, middle); //1.
System.out.printf("%d从%s移动到%s;
", layer, init, target); //2.
solve(layer - 1, middle, init, target); //3.
}
}
方法说明
-
这里inti是初始位置,target是中间位置,middle是目标位置;目的是将(1~n-1)放到中间位置
-
将n转移到目标位置,按规矩n转移没有借助中间位置,所以默认他很自觉,自己到目的位置,直接
System.out.printf("%d从%s移动到%s; ", layer, init, target);
-
将(1~n-1)从中间位置转移到目标位置,原理同说明1