"""
File: hanota.py
Created Time: 2023-07-16
Author: krahets (krahets@163.com)
"""


def move(src: list[int], tar: list[int]):
    """円盤を 1 枚移動"""
    # src の上から円盤を1枚取り出す
    pan = src.pop()
    # 円盤を tar の上に置く
    tar.append(pan)


def dfs(i: int, src: list[int], buf: list[int], tar: list[int]):
    """ハノイの塔の問題 f(i) を解く"""
    # src に円盤が 1 枚だけ残っている場合は、そのまま tar へ移す
    if i == 1:
        move(src, tar)
        return
    # 部分問題 f(i-1)：src の上部 i-1 枚の円盤を tar を補助にして buf へ移す
    dfs(i - 1, src, tar, buf)
    # 部分問題 f(1)：src に残る 1 枚の円盤を tar に移す
    move(src, tar)
    # 部分問題 f(i-1)：buf の上部 i-1 枚の円盤を src を補助にして tar へ移す
    dfs(i - 1, buf, src, tar)


def solve_hanota(A: list[int], B: list[int], C: list[int]):
    """ハノイの塔を解く"""
    n = len(A)
    # A の上から n 枚の円盤を B を介して C へ移す
    dfs(n, A, B, C)


"""Driver Code"""
if __name__ == "__main__":
    # リスト末尾が柱の頂上
    A = [5, 4, 3, 2, 1]
    B = []
    C = []
    print("初期状態:")
    print(f"A = {A}")
    print(f"B = {B}")
    print(f"C = {C}")

    solve_hanota(A, B, C)

    print("円盤の移動完了後:")
    print(f"A = {A}")
    print(f"B = {B}")
    print(f"C = {C}")