算法与数据结构之递归算法

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1. 递归算法的核心思想:
将问题转化为同类问题的子问题进行求解。
2. 递归算法的应用:
汉诺塔
3. 问题分析:
1. 汉诺塔问题:
描述:64 个盘子从 a 移到 c,要求一次只能移动一个盘子,并且小盘子在上,大盘子在下。
编写功能函数:
void hanoi(int n,char a,char b,char c)

含义:n:盘子数量。a,b,c: 三个轴。
思路:n= 1 时,只需要将盘子从 a 移动到 C 即可。记作:a->c。n>1 时,进行如下思考:

技巧:
我们知道装大象的步骤如下:
1. 打开冰箱 2. 装大象 3. 关冰箱门
观察如下图:

接下来,我们将要打开冰箱
我们发现当 n = 2 时,汉诺塔游戏可以抽象成一个装大象的过程,过程及其简单易懂。事实上,无论 n 为多少,我们都可以吧汉诺塔抽象成两个来看,也就是将两个看成一个整体!
而那两个模块(冰箱)我们又可以把它看成一次大象装冰箱的过程,也就是说 3 个盘子模块会实现 2 次装大象的过程。随着盘子数量越来越多,装大象的过程越来越多,我们可以利用函数调用自身函数达到重复循环装的作用,当然你也可以选择 for 循环,我们这里讨论递归思想。

语句等价翻译
hanoi(n-1,a,c,b);// 该语句代表打开冰箱!
a->c;// 该语句代表装大象!
hanoi(n-1,b,a,c);// 该语句代表关冰箱门!
具体分析:hanoi(n-1,a,c,b): 表示将冰箱从 a 这个地方绕过 c 轴到达 b 轴这个地方。其中 n - 1 代表冰箱!a->c:表示将 a 轴上的最后一个模块盘子(最大的,最底部的大象)直接送到 c 轴上去!hanoi(n-1,b,a,c): 表示将 b 轴上的的冰箱绕过 a 关到 c 轴上!
以上分析表示了装大象的过程,也是汉诺塔游戏的过程。
4.hanoi 函数的具体实现:
void hanoi(int n, char a,char b,char c)// 定义 hanoi 函数
{
if(n==1)
printf(“%c->%c”,a,c);// 如果只有一个盘子,也就是说只有大象没有冰箱门的时候,直接把大象装进冰箱里
else
{
hanoi(n-1,a,c,b);// 打开冰箱
printf(“%c->%c”,a,c);// 装大象
hanoi(n-1,b,a,c);// 关冰箱门
}
}
5. 主函数的实现:
#include<stdio.h>
int main()
{
int n;
printf(“ 请输入盘子个数:\n);
scanf(“%d”,&n);
hanoi(n,a,b,c);// 调用函数
return 0;
}
6. 代码实现:

正文完
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