Java汉诺塔类型问题总结(HDU1995&2064&2077详解)
作者:互联网
在写杭电oj时发现汉诺塔问题用java写的解题比较少,所以整理了一下,如果觉得有用点赞收藏一下吧~
汉诺塔III
题目描述
约19世纪末,在欧州的商店中出售一种智力玩具,在一块铜板上有三根杆,最左边的杆上自上而下、由小到大顺序串着由64个圆盘构成的塔。目的是将最左边杆上的盘全部移到右边的杆上,条件是一次只能移动一个盘,且不允许大盘放在小盘的上面。
现在我们改变游戏的玩法,不允许直接从最左(右)边移到最右(左)边(每次移动一定是移到中间杆或从中间移出),也不允许大盘放到下盘的上面。
Daisy已经做过原来的汉诺塔问题和汉诺塔II,但碰到这个问题时,她想了很久都不能解决,现在请你帮助她。现在有N个圆盘,她至少多少次移动才能把这些圆盘从最左边移到最右边?
Input
包含多组数据,每次输入一个N值(1<=N=35)。
Output
对于每组数据,输出移动最小的次数。
Sample Input
1
3
12
Sample Output
2
26
531440
分析
当有n个的时候,要将上面的n-1个移动到3上需要f(n-1),再将n移到2上需要1,再将n-1个移到1上需要f(n-1);再将n移到3上需要1,再将n-1个移到3需要f(n-1);则f(n)=f(n-1)*3+2;
参考代码
两种方法,总的来说第一种比较好理解,但是因为数据太大,这里注意不能用int防止数据溢出,提交的时候错了好几次才意识到这个问题。
①
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
while(sc.hasNext()){
int n=sc.nextInt();
if(n>=1&&n<=35){
long sum=0,a=2;
for(int i=1;i<=n;i++){
sum+=a;
a=a*3;
}
System.out.println(sum);
}
else{
System.exit(0);
}
}
sc.close();
}
}
②
import java.util.*;
import java.io.*;
import java.math.BigInteger;
public class Main{
public static void main(String[] args) {
Scanner sc=new Scanner(new BufferedInputStream(System.in));
BigInteger a[]=new BigInteger[36];
a[1]=BigInteger.valueOf(2);
for(int i=2;i<36;i++){
a[i]=BigInteger.valueOf(3).multiply(a[i-1]).add(BigInteger.valueOf(2));
}
while(sc.hasNextInt()){
int n=sc.nextInt();
System.out.println(a[n]);
}
}
}
汉诺塔IV
题目描述
还记得汉诺塔III吗?他的规则是这样的:不允许直接从最左(右)边移到最右(左)边(每次移动一定是移到中间杆或从中间移出),也不允许大盘放到小盘的上面。xhd在想如果我们允许最大的盘子放到最上面会怎么样呢?(只允许最大的放在最上面)当然最后需要的结果是盘子从小到大排在最右边。
Input
输入数据的第一行是一个数据T,表示有T组数据。
每组数据有一个正整数n(1 <= n <= 20),表示有n个盘子。
Output
对于每组输入数据,最少需要的摆放次数。
Sample Input
2
1
10
Sample Output
2
19684
分析
跟上面那个题差不多,这个允许最大的在上面,就想着把n-1个移到中间再移到右边,相当于直接移到右边f(n-1),n移到中间移到右边+2;
所以当是n-1的时候还是上面的规律,n则是f(n-1)+2;
参考代码
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc=new Scanner(System.in);
int t=sc.nextInt();
for(int j=0;j<t;j++){
int sum=2,a=2;
int n=sc.nextInt();
for(int i=1;i<n;i++){
sum+=a;
a=a*3;
}
System.out.println(sum);
}
}
}
汉诺塔V
题目描述
用1,2,...,n表示n个盘子,称为1号盘,2号盘,...。号数大盘子就大。经典的汉诺塔问
题经常作为一个递归的经典例题存在。可能有人并不知道汉诺塔问题的典故。汉诺塔来源于
印度传说的一个故事,上帝创造世界时作了三根金刚石柱子,在一根柱子上从下往上按大小
顺序摞着64片黄金圆盘。上帝命令婆罗门把圆盘从下面开始按大小顺序重新摆放在另一根柱
子上。并且规定,在小圆盘上不能放大圆盘,在三根柱子之间一回只能移动一个圆盘。我们
知道最少需要移动2^64-1次.在移动过程中发现,有的圆盘移动次数多,有的少 。 告之盘
子总数和盘号,计算该盘子的移动次数.
Input
包含多组数据,首先输入T,表示有T组数据.每个数据一行,是盘子的数目N(1<=N<=60)和盘
号k(1<=k<=N)。
Output
对于每组数据,输出一个数,到达目标时k号盘需要的最少移动数。
Sample Input
2
60 1
3 1
Sample Output
576460752303423488
4
分析
汉诺塔问题,每个盘子移动次数之和等于2^(n-1);
从第n个盘子开始每个移动次数n-1个盘子移动次数是第n个的2倍;
参考代码
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc= new Scanner(System.in);
int t =sc.nextInt();
long s[] = new long[61];
s[0] = 0;
s[1] = 1;
for (int i=2;i<61;i++) {
s[i] = s[i-1]*2;
}
for (int j=0;j<t;j++) {
int n = sc.nextInt();
int m = sc.nextInt();
System.out.println(s[n-m+1]);
}
}
}
标签:Java,Scanner,int,System,汉诺塔,sc,移动,2077 来源: https://blog.csdn.net/m0_46365534/article/details/115474307