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C语言初学者入门讲座 第十讲 函数(3)

作者: 来源: 添加时间:2006-5-24 13:31:10

  例5. 9也可以不用递归的方法来完成。如可以用递推法,即从1开始乘以2,再乘以3…直到n。递推法比递归法更容易理解和实现。但是有些问题则只能用递归算法才能实现。典型的问题是Hanoi塔问题。
  
  [例5.10]Hanoi塔问题

  一块板上有三根针,A,B,C。A针上套有64个大小不等的圆盘, 大的在下,小的在上。如图5.4所示。要把这64个圆盘从A针移动C针上,每次只能移动一个圆盘,移动可以借助B针进行。但在任何时候,任何针上的圆盘都必须保持大盘在下,小盘在上。求移动的步骤。

  本题算法分析如下,设A上有n个盘子。

  如果n=1,则将圆盘从A直接移动到C。

  如果n=2,则:

  1.将A上的n-1(等于1)个圆盘移到B上;

  2.再将A上的一个圆盘移到C上;

  3.最后将B上的n-1(等于1)个圆盘移到C上。

  如果n=3,则:

  A. 将A上的n-1(等于2,令其为n`)个圆盘移到B(借助于C),

  步骤如下:

  (1)将A上的n`-1(等于1)个圆盘移到C上,见图5.5(b)。

  (2)将A上的一个圆盘移到B,见图5.5(c)

  (3)将C上的n`-1(等于1)个圆盘移到B,见图5.5(d)

  B. 将A上的一个圆盘移到C,见图5.5(e)

  C. 将B上的n-1(等于2,令其为n`)个圆盘移到C(借助A),

  步骤如下:

  (1)将B上的n`-1(等于1)个圆盘移到A,见图5.5(f)

  (2)将B上的一个盘子移到C,见图5.5(g)

  (3)将A上的n`-1(等于1)个圆盘移到C,见图5.5(h)。

  到此,完成了三个圆盘的移动过程。

  从上面分析可以看出,当n大于等于2时, 移动的过程可分解为三个步骤:

  第一步 把A上的n-1个圆盘移到B上;

  第二步 把A上的一个圆盘移到C上;

  第三步 把B上的n-1个圆盘移到C上;其中第一步和第三步是类同的。

  当n=3时,第一步和第三步又分解为类同的三步,即把n`-1个圆盘从一个针移到另一个针上,这里的n`=n-1。 显然这是一个递归过
  程,据此算法可编程如下:

  move(int n,int x,int y,int z)
  {
  if(n==1)
  printf("%c-->%c\n",x,z);
  else
  {
  move(n-1,x,z,y);
  printf("%c-->%c\n",x,z);
  move(n-1,y,x,z);
  }
  }
  main()
  {
  int h;
  printf("\ninput number:\n");
  scanf("%d",&h);
  printf("the step to moving %2d diskes:\n",h);
  move(h,'a','b','c');
  }
  move(int n,int x,int y,int z)
  {
  if(n==1)
  printf("%-->%c\n",x,z);
  else
  {
  move(n-1,x,z,y);
  printf("%c-->%c\n",x,z);
  move(n-1,y,x,z);
  }
  }
  main()
  { ……
  move(h,'a','b','c');
  }

  从程序中可以看出,move函数是一个递归函数,它有四个形参n,x,y,z。n表示圆盘数,x,y,z分别表示三根针。move 函数的功能是把x上的n个圆盘移动到z 上。当n==1时,直接把x上的圆盘移至z上,输出x→z。如n!=1则分为三步:递归调用move函数,把n-1个圆盘从x移到y;输出x→z;递归调用move函数,把n-1个圆盘从y移到z。在递归调用过程中n=n-1,故n的值逐次递减,最后n=1时,终止递归,逐层返回。当n=4 时程序运行的结果为

  input number:
  4
  the step to moving 4 diskes:
  a→b
  a→c
  b→c
  a→b
  c→a
  c→b
  a→b
  a→c
  b→c
  b→a
  c→a
  b→c
  a→b
  a→c
  b→c
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