汉诺塔递归模型建立
public class test2 {
public static void main(String[] args) {
hanio(3, 'a', 'b', 'c');
}
static void hanio(int n, char a, char b, char c) {
if (n == 1) {
System.out.println(String.format("移动 第%s个盘子 %s -> %s", n, a, c));
} else {
hanio(n - 1, a, c, b);
System.out.println(String.format("移动 第%s个盘子 %s -> %s", n, a, c));
hanio(n - 1, b, a, c);
}
}
}
说明:上面是一个动态规划(数学中的一个术语)模型,通过递归(计算机术语)实现的汉诺塔例子,这个过程只是获取移动步骤这个方法,并没有实现移动效果。
递归的实现
package stackAndQueue;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Observable;
import java.util.Stack;
import static java.lang.System.out;
import java.lang.reflect.Array;
public class t6_Hanoi_Tower_ex {
static private Stack<Integer> st1;
static private Stack<Integer> st2;
static private Stack<Integer> st3;
public static void main(String[] args) {
// 1.定义三个栈,表示三个托盘柱
int nu = 25;// 设定有多少盘在第根柱子上
st1 = new Stack<Integer>();//第一个托盘
for (int i = nu; i >= 1; i--) {
st1.push(i);
} // 把数字当做盘号,一个一个塞进栈里面
st2 = new Stack<Integer>();//第二个托盘
st3 = new Stack<Integer>();//第三个托盘
ArrayList<Integer[]> lst = new ArrayList<>();// 收集步骤用,
// 展示开始时三个栈的情况
out.println(st1);
out.println(st2);
out.println(st3);
// 2.获取模型步骤
long startTime1 = System.currentTimeMillis();// 计时用,看花费多少时间
hanio(nu, 1, 2, 3, lst);// .........这时调用的模型
long endTime1 = System.currentTimeMillis();// 计时用,看花费多少时间
long usedTime1 = (endTime1 - startTime1) / 1000;// 计时用,看花费多少时间
out.println("模型建立时间:" + usedTime1);// 计时用,看花费多少时间
/* 3.按步骤执行 */
long startTime = System.currentTimeMillis();// 计时用,看花费多少时间
for (Integer[] ly : lst) {
if (ly[0] == 1) {
if (ly[1] == 2)
st2.push(st1.pop());
else {
st3.push(st1.pop());
}
} else if (ly[0] == 2) {
if (ly[1] == 1)
st1.push(st2.pop());
else {
st3.push(st2.pop());
}
} else {
if (ly[1] == 1)
st1.push(st3.pop());
else {
st2.push(st3.pop());
}
}
}
long endTime = System.currentTimeMillis();// 计时用,看花费多少时间
long usedTime = (endTime - startTime) / 1000;// 计时用,看花费多少时间
// 展示过后三个栈的情况
out.println(st1);
out.println(st2);
out.println(st3);
out.println("执行时间为:" + usedTime);
}
/**
* 汉诺塔移动步骤的模型,
*
* @param n //表示层数
* @param a //第一个柱,想象成空柱
* @param b //第二给柱
* @param c //第三给柱
* @param lst //用于收集模型步骤
*/
static void hanio(int n, int a, int b, int c, ArrayList<Integer[]> lst) {
if (n == 1) {
// out.println(String.format("移动 第%s个盘子 %s -> %s", n,a,c));
Integer[] il = new Integer[2];
il[0] = a;
il[1] = c;
lst.add(il);
} else {
hanio(n - 1, a, c, b, lst);
// out.println(String.format("移动 第%s个盘子 %s -> %s", n,a,c));
Integer[] il = new Integer[2];
il[0] = a;
il[1] = c;
lst.add(il);
hanio(n - 1, b, a, c, lst);
}
}
}
一切递归能转循环,可以理解为递归就能递推,肯定比较复杂
循环模型建立中实现
package stackAndQueue;
import java.util.*;
import static java.lang.System.out;
public class t6_Hanoi_Tower {
public static void main(String[] args) {
action(4);
out.println("Over!!!!!!!!!!");
}
static void action(int n) {
char[] s = { 'q', 'a', 'b', 'c' };
ArrayList<Stack<Integer>> sts = new ArrayList<Stack<Integer>>();
sts.add(new Stack<Integer>());
sts.add(new Stack<Integer>());
sts.add(new Stack<Integer>());
sts.add(new Stack<Integer>());
int N = n, count = 0;
for (int i = 0; i < N; i++)
sts.get(1).push(N - i);
if (N % 2 == 1) {
s[2] = 'c';
s[3] = 'b';
}
while (true) {
++count;
move((count - 1) % 3 + 1, (count) % 3 + 1, sts, s);
if (!move((count - 1) % 3 + 1, (count + 1) % 3 + 1, sts, s)
&& !move((count + 1) % 3 + 1, (count - 1) % 3 + 1, sts, s))
break;
}
}
static Boolean move(int before, int after, ArrayList<Stack<Integer>> sts, char[] s) {
if (sts.get(before).empty())
return false;
if (!sts.get(after).empty())
if ((sts.get(after).peek() - sts.get(before).peek()) < 0)
return false;
sts.get(after).push(sts.get(before).peek());
sts.get(before).pop();
out.println(String.format("%c -> %c\n", s[before], s[after]));
return true;
}
}
这个循环实际上是和递归相反的递推,目前只是看懂代码,还没有彻底理解逻辑。
主要的是那个while循环,尤其是if中&&的两句,说实话不完全不晓得怎么推理来的。若没有那两句,可以知道是1-2,2-3,3-1的循环这是三组,每组 首次移动到达的柱,不再移动,然后尝试继续移动到后面一个柱以外的另外一个柱上,出现失败的情况,换者尝试 另外一个柱移动到开始元素所在柱上,嵌套着组不断循环,出现相互移动失败的情况则完成了。比较复杂,自己画画组图看看!