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2023-07-21 21:53:04 +08:00
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在本文中,**我们将规模为 $i$ 的汉诺塔问题记做 $f(i)$** 。例如 $f(3)$ 代表将 $3$ 个圆盘从 `A` 移动至 `C` 的汉诺塔问题。
先考虑最简单的情况:对于问题 $f(1)$ ,即当只有一个圆盘时,则将它直接从 `A` 移动至 `C` 即可。
### 考虑基本情况
对于问题 $f(1)$ ,即当只有一个圆盘时,则将它直接从 `A` 移动至 `C` 即可。
=== "<1>"
![规模为 1 问题的解](hanota_problem.assets/hanota_f1_step1.png)
@@ -49,6 +51,8 @@ status: new
=== "<4>"
![hanota_f2_step4](hanota_problem.assets/hanota_f2_step4.png)
### 子问题分解
对于问题 $f(3)$ ,即当有三个圆盘时,情况变得稍微复杂了一些。由于已知 $f(1)$ 和 $f(2)$ 的解,我们可以从分治角度思考,**将 `A` 顶部的两个圆盘看做一个整体**,并执行以下步骤:
1.`B` 为目标柱、`C` 为缓冲柱,将两个圆盘从 `A` 移动至 `B`
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<p align="center"> Fig. 汉诺塔问题的分治策略 </p>
### 代码实现
在代码实现中,我们声明一个递归函数 `dfs(i, src, buf, tar)` ,它的作用是将柱 `src` 顶部的 $i$ 个圆盘借助缓冲柱 `buf` 移动至目标柱 `tar`
=== "Java"
@@ -295,6 +301,8 @@ status: new
<p align="center"> Fig. 汉诺塔问题的递归树 </p>
有趣的是,汉诺塔问题源自一种古老的传说故事。在古印度的一个寺庙里,僧侣们有三根高大的钻石柱子,以及 $64$ 个大小不一的金圆盘。僧侣们不断地移动原盘,他们相信在最后一个圆盘被正确放置的那一刻,这个世界就会结束。
!!! quote
然而根据以上分析,即使僧侣们每秒钟移动一次,总共需要大约 $2^{64} \approx 1.84×10^{19}$ 秒,合约 $5850$ 亿年,远远超过了现在对宇宙年龄的估计。所以,倘若这个传说是真的,我们应该不需要担心世界末日的到来。
汉诺塔问题源自一种古老的传说故事。在古印度的一个寺庙里,僧侣们有三根高大的钻石柱子,以及 $64$ 个大小不一的金圆盘。僧侣们不断地移动原盘,他们相信在最后一个圆盘被正确放置的那一刻,这个世界就会结束。
然而根据以上分析,即使僧侣们每秒钟移动一次,总共需要大约 $2^{64} \approx 1.84×10^{19}$ 秒,合约 $5850$ 亿年,远远超过了现在对宇宙年龄的估计。所以,倘若这个传说是真的,我们应该不需要担心世界末日的到来。