汉诺塔问题(进阶)--- 用栈来模拟整个过程(非递归)
2020-10-25 本文已影响0人
Tank_Mao
进阶版汉诺塔问题有一下两个原则:
<1> 小压大
<2> 相邻不可逆
由此,可得两个结论:
<1> 游戏的第一个动作一定是L->M,这是显而易见得。
<2>在走出最小步数过程中的任何时刻,4个动作只有一个是不违反上述两个原则的
综上所述,只要没走一步都根据这两个原则来考察,然后按顺序走下来即可。
附上代码
package pers.mao.stackAndQueue.demo_06;
import java.util.Stack;
/**
* @author Mao Qingbo
* @date 2020-10-23
* 用栈来模拟整个过程
*/
public class TowersOfHanoi2 {
/**
* 5个动作:1)没动作 2)L->M 3)M->L 4)M->R 5)R->M
*/
public enum Action{
No,LToM,MToL,MToR,RToM
}
/**
*
* @param num 塔的层数
* @param left 左塔
* @param mid 中塔
* @param right 右塔
* @return 返回步数
*/
public int hanoiProblem2(int num,String left,String mid,String right){
Stack<Integer> lS = new Stack<Integer>();
Stack<Integer> mS = new Stack<Integer>();
Stack<Integer> rS = new Stack<Integer>();
lS.push(Integer.MAX_VALUE);
mS.push(Integer.MAX_VALUE);
rS.push(Integer.MAX_VALUE);
for(int i = num; i > 0; i--){
lS.push(i);
}
Action[] record ={Action.No};
int step = 0;
while(rS.size()!=num+1){
step += fStackTotStack(record,Action.MToL,Action.LToM,lS,mS,left,mid);
step += fStackTotStack(record,Action.LToM,Action.MToL,mS,lS,mid,left);
step += fStackTotStack(record,Action.RToM,Action.MToR,mS,rS,mid,right);
step += fStackTotStack(record,Action.MToR,Action.RToM,rS,mS,right,mid);
}
return step;
}
/**
*
* @param record 记录动作
* @param preAct 前一个动作
* @param nowAct 当前动作
* @param fStack 出发栈
* @param tStack 目标栈
* @param from 出发塔
* @param to 目标塔
* @return 返回步数
*/
public int fStackTotStack(Action[] record, Action preAct, Action nowAct,Stack<Integer> fStack, Stack<Integer> tStack, String from, String to) {
if(record[0] != preAct && fStack.peek() < tStack.peek()){
tStack.push(fStack.pop());
System.out.println("Move "+tStack.peek()+" from "+from+" to "+to);
record[0] = nowAct;
return 1;
}
return 0;
}
}