Hanoi 问题是组合数学中非常著名的问题,通过分治的思想进行递归计数。给定柱子上盘片的数量n ,请通过分治法求解最少要移动几次。 有多行输入,每行一个正整数 n(1<=n<=100),对应输出移动的次数 m。 要求:m<2的128次方。用c++实现
时间: 2024-11-27 16:21:52 浏览: 1
Hanoi问题是一个经典的递归问题,也称为汉诺塔游戏。目标是将所有盘片从起始柱A移动到目标柱C,但每次只能移动一个盘片,并且任何时候大盘片都不能放在小盘片上面。当给定n个盘片时,解决这个问题的过程可以分解成两个递归步骤:
1. 将前n-1个盘片从A移动到B,作为辅助过程。
2. 将第n个盘片直接从A移动到C。
3. 最后,将之前在B上的n-1个盘片从B移动到C。
对于每个n,解决Hanoi问题所需的最小步数遵循公式2^n - 1。这是因为每一层递归需要移动n个盘片(一次移动到辅助柱,然后返回),总共会有n层,所以总步数是2^n减去最初的一步(直接移动最大的盘片)。
下面是简单的C++实现,用于计算并打印移动次数:
```cpp
#include <iostream>
using namespace std;
int hanoi(int n) {
if (n == 1)
return 1; // 单个盘片不需要移动
// 递归计算其他盘片的移动次数,然后加一
return 2 * hanoi(n - 1) + 1;
}
int main() {
int n;
while (cin >> n) {
if (n < 1 || n > 100) {
cout << "无效的盘片数量!请输入1到100之间的正整数。" << endl;
continue;
}
int moves = hanoi(n);
cout << "移动次数: " << moves << endl;
}
return 0;
}
```
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