python汉诺塔的求解_Python汉诺塔算法解析
昨天看廖雪峰的Python教程,看到了递归函数,具体的递归函数看他讲的就可以,最好自己好好研究一下递归函数是干啥的,对于学习这一节有帮助,最后面有一个汉诺塔的练习题,汉诺塔简单来说就是三根柱子,A,B,C,A上面有N个盘子,比如拿三个举例子,有大中小三个盘子,然后把这三个盘子从A柱子上移动到C柱子上,在C柱子上的顺序也是大中小,这个就是简单的玩法介绍。
图一.jpg
然后思路是什么呢?整体思路就是把A柱子上的盘子分为两部分,最底下的一个盘子是一部分,剩下的盘子是一部分,那上面的例子来说就是,大号的盘子是一部分,中号和小号的是一部分,结合玩法,需要做什么呢?是不是先把中号和小号的盘子移动到B柱子上?然后在把大号盘子移动到C柱子上,最后一步就是把B柱子上的盘子全部放在C柱子上,就是整体思路
图二.png
自己可以尝试玩一下这个游戏,策略就是想办法先把A柱子上的n-1个盘子先移动到B柱子上,然后再把B柱子上的盘子想办法移动到C柱子上,总体思路就是这三步,接下来我们看代码吧:
def move(n,a,b,c):
if n == 1:
print('move',a,'-->',c)
else:
move(n-1,a,c,b)
move(1,a,b,c)
move(n-1,b,a,c)
函数的第一行是自定义个函数,接下来就是递归函数的结束条件,最下面就是移动盘子的步骤。
move(n-1,a,c,b)把n-1个盘子通过C移动到B;
move(1,a,b,c)把A柱子上的下面的那个盘子移动到C柱子;
move(n-1,b,a,c)把B柱子上的n-1个盘子移动到C柱子。
这个就是我们前面说的思路,三步走。
执行的结果就是:
执行结果.png
这个思路我觉得不难,对于我来说难点是什么呢?上面的运行结果一步一步怎么出来的呢?我研究了好一阵,因为我对递归函数不了解,问了其他人,查了资料,他们给我的解释是这样:
move(3,a,b,c)
move(2,a,c,b)
move(1,a,b,c) //A->C
move(1,a,c,b) //A->B
move(1,c,a,b) //C->B
move(1,a,b,c) //A->C
move(2,b,a,c)
move(1,b,c,a) //B->A
move(1,b,a,c) //B->C
move(1,a,b,c) //A->C
我对于这个我觉得看不懂,实在想不明白,为啥就会运行出来这个结果呢?函数到底一步一步怎么执行的呢?所以我就用IDE来调试这段代码,具体的运行过程是下面这样:
一.png
解释一下就是n=3的时候,函数进入了else,然后执行move(n-1,a,c,b)此时的函数参数变了,之前是a,b,c,现在是a,c,b,一定要记住这个,因为后面需要用到这个,不然理解不了。
二.png
此时n=2,又进入else的第一个函数:
三.png
打印A->C
四.png
此时需要注意参数,这个参数a,c,b,这个参数是怎么来的呢?就是第一步的解释,就是n=2的时候的参数
五.png
打印A-> B
六.png
七.png
打印C->B
八.png
九.png
打印A->C
十.png
十一.png
十二png
打印B->A
十三.png
十四.png
打印B->C
十五.png
十六.png
打印A->C
这个就是完整的步骤,一步一步对照着来,基本上就能搞明白代码具体一步一步怎么运行的:
上面总共打印了:
A->C
A->B
C->B
A->C
B->A
B->C
A->C
总结
递归的思想就是把这个目标分解成三个子目标
子目标1:将前n-1个盘子从a移动到b上
子目标2:将最底下的最后一个盘子从a移动到c上
子目标3:将b上的n-1个盘子移动到c上
然后每个子目标又是一次独立的汉诺塔游戏,也就可以继续分解目标直到N为1
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