Java中使用迭代解决汉诺塔问题的思路
时间: 2024-03-15 10:46:51 浏览: 52
汉诺塔迭代算法(JAVA版)
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汉诺塔问题是一个经典的递归问题,但也可以使用迭代的方法来解决。具体思路如下:
1. 使用一个栈来存放每个柱子上的盘子,栈中的元素按照从大到小的顺序排列,栈顶为最小的盘子。
2. 初始化时,将所有的盘子按照顺序压入起始柱子的栈中。
3. 创建一个结构体来表示柱子的状态,包括柱子的编号和栈的状态。
4. 创建一个栈,用来记录每一步操作的状态,包括起始柱子、目标柱子和移动的盘子数。
5. 迭代地执行以下操作:
1) 取出栈顶的状态,表示当前需要移动的盘子数和起始柱子。
2) 如果盘子数为1,则直接将起始柱子的栈顶元素弹出并压入目标柱子的栈中,记录操作状态并进入下一次迭代。
3) 否则,将当前状态出栈,并将盘子数减1,根据递归的思路,需要将n-1个盘子从起始柱子经过目标柱子移动到辅助柱子。
4) 为了保证顺序,需要先将n-1个盘子从起始柱子移动到辅助柱子,将这个状态压入栈中,并进入下一次迭代。
5) 然后将起始柱子的栈顶元素弹出并压入目标柱子的栈中,记录操作状态。
6) 最后,将n-1个盘子从辅助柱子经过起始柱子移动到目标柱子,将这个状态压入栈中,并进入下一次迭代。
6. 当栈为空时,表示所有的盘子都已经移动到了目标柱子上,结束迭代。
代码示例:
```
import java.util.Stack;
class HanoiTower {
int n; // 盘子数
int from; // 起始柱子编号
int to; // 目标柱子编号
int help; // 辅助柱子编号
public HanoiTower(int n, int from, int to, int help) {
this.n = n;
this.from = from;
this.to = to;
this.help = help;
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int n = 3; // 盘子数
int from = 1; // 起始柱子编号
int to = 3; // 目标柱子编号
int help = 2; // 辅助柱子编号
Stack<HanoiTower> stack = new Stack<>();
stack.push(new HanoiTower(n, from, to, help));
while (!stack.isEmpty()) {
HanoiTower tower = stack.pop();
int num = tower.n;
int fromIndex = tower.from;
int toIndex = tower.to;
int helpIndex = tower.help;
if (num == 1) {
System.out.println("Move disk " + num + " from " + fromIndex + " to " + toIndex);
} else {
stack.push(new HanoiTower(num - 1, fromIndex, helpIndex, toIndex));
stack.push(new HanoiTower(1, fromIndex, toIndex, helpIndex));
stack.push(new HanoiTower(num - 1, helpIndex, toIndex, fromIndex));
}
}
}
}
```
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