分治算法案例:汉诺塔

发布于 2020-08-07  3.85k 次阅读



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 * @desc 分治算法案例:汉诺塔
 * (1)基本概念
 * 分治算法是一种很重要的算法,字面上的解释是“分而治之”,就是把一个复杂的问题
 * 分解成两个或更多的相同或相似的子问题...直到最后子问题可以简单的直接求解,原
 * 问题的解即子问题的解的合并,这个技巧就是很多高效算法的基础,如排序算法(快速排序,归并排序),傅里叶变换(快速傅里叶变换)...
 * (2)基本步骤
 * 1)分解:将原问题分解为若干个规模较小的问题,相互独立,与原问题形式相同的子问题
 * 2)解决:若子问题规模较小则直接解决,否则递归地解各个子问题
 * 3)合并:将各个子问题的解合并为原问题的解
 * (3)分治算法设计模式
 * if |P|<=n0
 * then return (ADHOC(P))
 * // 将P分解为较小的问题P1,P2...PK
 * for i <- 1 to k
 * do yi <- Divide-and-Conquer(Pi) 递归解决Pi
 * T <- MERGE(y1,y2...yk) 合并子问题
 * return (T)
 * <p>
 * |P|:表示问题P的规模
 * n0:表示阈值,表示当问题P的规模不超过n0时,问题已容易直接解出,不必再继续分解。
 * ADHOC(P):是该分治法中的基本子算法,用于直接解小规模的问题P。因此,当P的规模不超过n0时直接用算法ADHOC(P)求解
 * 算法MERGE(y1,y2...yk):是该分治算法中的合并子算法,用于将P的子问题P1,P2...PK的相应的解y1,y2,..yk合并为P的解。
 * <p>
 * 经典案例:汉诺塔
 * 思路分析:
 * (1)如果有一个盘,A->C
 * n0=2
 * if (n<=n0) {
 * // 直接解出来
 * }
 * // 将P分解为较小的问题P1,P2...PK
 * while(n>n0) {
 * 分(n);
 * n--;
 * }
 * // T <- MERGE(y1,y2...yk) 合并子问题
 */
public class HanoiTower {
    public static void main(String[] args) {
        hanoiTower(3, 'A', 'B', 'C');
    }

    private static void hanoiTower(int num, char a, char b, char c) {
        if (num == 1) { // 只有一个盘,直接解出
            System.out.println("第1个盘从" + a + "->" + c);
        } else {
            // 如果n>=2的情况
            // 1.先把最上面的所有盘A->B,移动过程会使用C
            hanoiTower(num - 1, a, c, b);
            // 2.把最下边的盘A->C
            System.out.println("第" + num + "个盘从" + a + "->" + c);
            // 3.把B塔所有盘从B->C,移动过程使用到A
            hanoiTower(num - 1, b, a, c);
        }
    }
}

公交车司机终于在众人的指责中将座位让给了老太太