一.初步了解汉诺塔问题
汉诺塔问题,想必学过C语言的朋友都有过了解,其最大的一个特点是运用递归算法。
一座汉诺塔,塔内有3个座A、B、C,A座上有n个盘子,盘子大小不等,大的在下,小的在上,如图所示。把这n个盘子从A座移到C座,但每次只能移动一个盘子,并且自移动过程中,3个座上的盘子始终保持大盘在下,小盘在上。在移动过程中可以利用B座来放盘子。
二.Python静态实现
1.代码如下:
def Hanoi(n,A,B,C): if n== 1: print(A,'-->',C) else: Hanoi(n-1,A,C,B) Hanoi(1,A,B,C) Hanoi(n-1,B,A,C) n= input() Hanoi(int(n),'A','B','C')
2.运行结果如下:
三.运用Turtle实现汉诺塔的可视化运行
1.代码如下:
import turtle class Stack: def __init__(self): self.items = [] def isEmpty(self): return len(self.items) == 0 def push(self, item): self.items.append(item) def pop(self): return self.items.pop() def peek(self): if not self.isEmpty(): return self.items[len(self.items) - 1] def size(self): return len(self.items) def drawpole_3():#画出汉诺塔的poles t = turtle.Turtle() t.hideturtle() def drawpole_1(k): t.up() t.pensize(10) t.speed(100) t.goto(250*(k-1), 100) t.down() t.goto(250*(k-1), -100) t.goto(250*(k-1)-20, -100) t.goto(250*(k-1)+20, -100) drawpole_1(0)#画出汉诺塔的polesA drawpole_1(1)#画出汉诺塔的polesB drawpole_1(2)#画出汉诺塔的polesC def creat_plates(n):#制造n个盘子 plates=[turtle.Turtle() for i in range(n)] for i in range(n): plates[i].up() plates[i].hideturtle() plates[i].shape("square") plates[i].shapesize(1,9-i) plates[i].goto(-250,-90+20*i) plates[i].showturtle() return plates def pole_stack():#制造poles的栈 poles=[Stack() for i in range(3)] return poles def moveDisk(plates,poles,fp,tp):#把polesA顶端的盘子plates[mov]从polesA移到polesC mov=poles[fp].peek() plates[mov].goto((fp-1)*250,150) plates[mov].goto((tp-1)*250,150) l=poles[tp].size() #确定移动到底部的高度(恰好放在原来最上面的盘子上面) plates[mov].goto((tp-1)*250,-90+20*l) def moveTower(plates,poles,height,fromPole, toPole, withPole):#递归放盘子 if height >= 1: moveTower(plates,poles,height-1,fromPole,withPole,toPole) moveDisk(plates,poles,fromPole,toPole) poles[toPole].push(poles[fromPole].pop()) moveTower(plates,poles,height-1,withPole,toPole,fromPole) myscreen=turtle.Screen() drawpole_3() n=int(input("请输入汉诺塔的层数并回车: ")) plates=creat_plates(n) poles=pole_stack() for i in range(n): poles[0].push(i) moveTower(plates,poles,n,0,2,1) myscreen.exitonclick()
2.运行结果如下:
-------------------最后模型---------------
四.总结
1.熟悉递归算法的运用
2.能熟练使用turtle库