在C语言中用堆栈实现汉诺塔求解问题
时间: 2023-12-24 18:05:04 浏览: 99
下面是用堆栈实现汉诺塔问题的C语言代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#define MAX_SIZE 20
// 定义结构体表示栈
typedef struct {
int top;
int data[MAX_SIZE];
} Stack;
// 初始化栈
void init(Stack *s) {
s->top = -1;
}
// 判断栈是否为空
bool is_empty(Stack *s) {
return s->top == -1;
}
// 判断栈是否已满
bool is_full(Stack *s) {
return s->top == MAX_SIZE - 1;
}
// 入栈操作
void push(Stack *s, int x) {
if (is_full(s)) {
printf("Stack overflow.\n");
exit(1);
}
s->data[++s->top] = x;
}
// 出栈操作
int pop(Stack *s) {
if (is_empty(s)) {
printf("Stack underflow.\n");
exit(1);
}
return s->data[s->top--];
}
// 汉诺塔递归函数
void hanoi(int n, char a, char b, char c, Stack *s) {
if (n == 1) {
printf("Move disk 1 from %c to %c\n", a, c);
push(s, 1);
return;
}
hanoi(n - 1, a, c, b, s);
int x = pop(s) + 1;
printf("Move disk %d from %c to %c\n", x, a, c);
push(s, x);
hanoi(n - 1, b, a, c, s);
}
int main() {
int n;
printf("Enter the number of disks: ");
scanf("%d", &n);
Stack s;
init(&s);
hanoi(n, 'A', 'B', 'C', &s);
return 0;
}
```
在这个代码中,我们定义了一个结构体 `Stack` 表示栈,其中包括一个整数 `top` 表示栈顶位置和一个整型数组 `data` 作为栈的数据区。
我们用 `init` 函数初始化栈,用 `is_empty` 和 `is_full` 函数判断栈是否为空或已满,用 `push` 函数将元素入栈,用 `pop` 函数将元素出栈。
在 `hanoi` 函数中,我们使用递归来实现汉诺塔问题。如果有一个盘子,我们直接将它从 A 移动到 C,并将它压入栈中。如果有多个盘子,我们先将前 n-1 个盘子从 A 移动到 B,再将最后一个盘子从 A 移动到 C,最后将前 n-1 个盘子从 B 移动到 C。在移动每个盘子的时候,我们要记录它的编号,因为我们需要用栈来记录移动的顺序。
在 `main` 函数中,我们初始化了一个栈,然后调用 `hanoi` 函数来解决汉诺塔问题。
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