java 汉诺塔详解及实现代码
实现效果图
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