2024年汉诺塔问题详解

汉诺塔问题详解一 汉诺塔问题及其递归算法 1 问题阐述 经典汉诺塔 外文算法书对汉诺塔问题的描述 2 算法步骤 三阶汉诺塔问题解题步骤 共需 7 步 四阶汉诺塔问题解题步骤 共需 15 步 五阶汉诺塔问题解题步骤 可以清晰的看出分治思想以及递归过程 算法采用了分治 的思想 利用递归 的方式 完成 n 层汉诺塔的移动

 一.汉诺塔问题及其递归算法

1.问题阐述

经典汉诺塔:

外文算法书对汉诺塔问题的描述:

2.算法步骤

三阶汉诺塔问题解题步骤

 共需7步。

四阶汉诺塔问题解题步骤

 共需15步

五阶汉诺塔问题解题步骤

可以清晰的看出分治思想以及递归过程

 算法采用了分治的思想,利用递归的方式,完成n层汉诺塔的移动。

问题解法:

当n=1时,只要将编号为1的圆盘从柱子A直接移到柱子C上即可。

n>1时,就需要借助另外一柱子来移动。将n个圆盘由A移到C上可以分解为以下几个步骤:

    (1)  将A柱子上的n-1个圆盘借助C柱子移到B柱子上;

    (2)  把A柱子上剩下的一个圆盘从A柱子移到C柱子上;

    (3)  最后将剩下的n-1圆盘借助A柱子从B柱子移到C柱子上。

假定n是盘的数量,T(n)是移动n个盘的移动次数。

当n=1时,T(1)=1

当n=2时,T(2)=2T(1)+1

当n=3时,T(3)=2T(2)+1

  • 递归关系式:

所以,n阶汉诺塔问题最少共需要2的n次方减1步

算法的时间复杂度为

知秋君
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