java 汉诺塔详解及实现代码

2025-05-29 0 31

java 汉诺塔详解及实现代码

实现效果图

java 汉诺塔详解及实现代码

打印的方法在 moveTheTopOne() 方法中被调用,调用该方法前打印出移动的方向–从X号塔往Y号塔

汉诺塔要求:将第一座塔上的所有盘子,借助第二座塔,全部搬运到第三座塔上。

规则:一次只能搬运一个盘子,不准将大盘子落在小盘子上。

汉诺塔实现代码:

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public class NewHanoi {

public static int tiers = 4; // tiers 层数

private static List<String> pagoda1 = new ArrayList<String>(); // 静态指针

private static List<String> pagoda2 = new ArrayList<String>();

private static List<String> pagoda3 = new ArrayList<String>();

// 映射,用来确定并打印塔的序号(使用角标),也可以使用 Map

private static List[] mapping = {pagoda1, pagoda2, pagoda3};

public static void main(String[] args) {

preparePagoda(pagoda1, tiers);

System.out.println("初始状态:");

printPagodas();

hanoi(tiers, pagoda1, pagoda2, pagoda3);

System.out.println("最后结果:");

printPagodas();

}

// --准备盘子(添加-字符串) (源塔)上

private static void preparePagoda(List<String> srcPagoda, int tiers) {

// 用于拼装塔层的容器

StringBuilder builder = new StringBuilder();

// 源塔的每一层加盘子,从底层开始, i ‘代表'盘子的直径大小,等于组成盘子的"^"个数

for(int i = tiers; i > 0; i--){

// 每一层由 2*tiers-1 个格子组成,代表盘子大小的"^"格子由空格隔开

for(int k = 0; k < tiers - i; k++) builder.append(" "); // 盘子左边的空格,数量为 [2*tiers-1-(2*i-1)]/2 = tiers-i, 右边相同

for(int j = 1; j <= 2*i-1; j++){ // 盘子所占格数

if(j % 2 == 1) builder.append("^"); // 间隔摆放

else builder.append(" ");

}

for(int k = 0; k < tiers - i; k++) builder.append(" "); // 盘子右边的空格

srcPagoda.add(builder.toString()); // 添加到塔上

builder.delete(0, builder.length()); // 下一循环前清空容器

}

}

// --打印塔的现状

private static void printPagodas(){

// 打印层数为三座塔-现状的最大高度

int len = Math.max(pagoda1.size(), Math.max(pagoda2.size(), pagoda3.size()));

// 用于-塔的空层显示

StringBuilder spaces = new StringBuilder();

spaces.append("-"); // --添加塔的左外框

for(int i = 0; i < 2*tiers-1; i++) spaces.append(" "); // 空层显示用空格

spaces.append("-\\t"); // --添加塔的右外框和塔间间隔

for(int i = len - 1; i >= 0; i--){ // 从顶层开始

// 三座塔同一水平面的塔层放在同一行显示

// 当某个塔不存在此层时,List.get(index)会抛角标越界异常,使用try-catch处理:此层显示一层空格

try { System.out.print("-" + pagoda1.get(i) + "-\\t");

} catch (Exception e1) { System.out.print(spaces);

}

try { System.out.print("-" + pagoda2.get(i) + "-\\t");

} catch (Exception e) { System.out.print(spaces);

}

try { System.out.print("-" + pagoda3.get(i) + "-\\t");

} catch (Exception e) { System.out.print(spaces);

}

System.out.print("\\r\\n");

}

}

// 这个方法(递归的核心方法)从指定的源塔上移动-指定数量的盘子-到指定的目标塔上

public static void hanoi(int moveNum, List<String> from, List<String> middle, List<String> to) {

if(moveNum == 1){ // 递归到移动一个盘子时,使用 move 方法

moveTheTopOne(from, to);

return;

}

// 将实现分为三步,一,将源塔底盘上方的所有盘子移至中间塔(递归);二,将底盘移到目标塔;三,将中间塔上的所有盘子移到目标塔上(递归)。

hanoi(moveNum - 1, from, to, middle);

moveTheTopOne(from, to);

hanoi(moveNum - 1, middle, from, to);

}

// 方法的名字就是他的作用

private static void moveTheTopOne(List<String> from, List<String> to) {

String theTopOne = from.remove(from.size() - 1);

to.add(theTopOne);

// 打印图形,每移动一下,打印图形显示

System.out.println("********** print ***********\\r\\n");

// 确定塔的序号

int fromNum = 0, toNum = 0;

for (int i = 0; i < mapping.length; i++) { // 遍历塔的数组

if (mapping[i] == from) {

fromNum = i+1;

}

if (mapping[i] == to) {

toNum = i+1;

}

}

System.out.println("从 " + fromNum + " 号塔往 " + toNum + " 号塔\\r\\n");

printPagodas(); // 打印图形

}

}

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原文链接:http://www.cnblogs.com/YSO1983/archive/2010/03/16/1686812.html

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