汉诺塔的图解递归算法

原文链接：https://www.cnblogs.com/dmego/p/5965835.html

如下图所示，从左到右有A、B、C三根柱子，其中A柱子上面有从小叠到大的n个圆盘，现要求将A柱子上的圆盘移到C柱子上去，期间只有一个原则：一次只能移到一个盘子且大盘子不能在小盘子上面，求移动的步骤和移动的次数

解：（1）n == 1

　　　　　　第1次 1号盘 A---->C sum = 1 次

(2) n == 2

　　　　　　第1次 1号盘 A---->B

　　　　　　第2次 2号盘 A---->C

　　　　　　第3次 1号盘 B---->C sum = 3 次

　　（3）n == 3

　　　　　　　　第1次 1号盘 A---->C

　　　　　　　　第2次 2号盘 A---->B

　　　　　　　　第3次 1号盘 C---->B

　　　　　　　　第4次 3号盘 A---->C

　　　　　　　　第5次 1号盘 B---->A

　　　　　　　　第6次 2号盘 B---->C

　　　　　　　　第7次 1号盘 A---->C sum = 7 次

不难发现规律：1个圆盘的次数 2的1次方减1

　　　　　　　2个圆盘的次数 2的2次方减1

3个圆盘的次数 2的3次方减1

。。。。。

n个圆盘的次数 2的n次方减1

故：移动次数为：2^n - 1

算法分析（递归算法）：

我们在利用计算机求汉诺塔问题时，必不可少的一步是对整个实现求解进行算法分析。到目前为止，求解汉诺塔问题最简单的算法还是同过递归来求，至于是什么是递归，递归实现的机制是什么，我们说的简单点就是自己是一个方法或者说是函数，但是在自己这个函数里有调用自己这个函数的语句，而这个调用怎么才能调用结束呢？，这里还必须有一个结束点，或者具体的说是在调用到某一次后函数能返回一个确定的值，接着倒数第二个就能返回一个确定的值，一直到第一次调用的这个函数能返回一个确定的值。

实现这个算法可以简单分为三个步骤：

　　　　（1）把n-1个盘子由A 移到 B；

　　　　（2）把第n个盘子由 A移到 C；

　　　　（3）把n-1个盘子由B 移到 C；

从这里入手，在加上上面数学问题解法的分析，我们不难发现，移到的步数必定为奇数步：

　　　　（1）中间的一步是把最大的一个盘子由A移到C上去；

　　　　（2）中间一步之上可以看成把A上n-1个盘子通过借助辅助塔（C塔）移到了B上，

　　　　（3）中间一步之下可以看成把B上n-1个盘子通过借助辅助塔（A塔）移到了C上；

public static void move(int disks,char N,char M)
{
    System.out.println("第" + (++m) +" 次移动 : " +" 把 "+ disks+" 号圆盘从 " + N +" ->移到->  " + M);
}
//递归实现汉诺塔的函数
public static void hanoi(int n,char A,char B,char C)
{
    if(n == 1)//圆盘只有一个时，只需将其从A塔移到C塔
        TowersOfHanoi.move(1, A, C);//将编b号为1的圆盘从A移到C
    else
    {//否则
        hanoi(n - 1, A, C, B);//递归，把A塔上编号1~n-1的圆盘移到B上，以C为辅助塔
        TowersOfHanoi.move(n, A, C);//把A塔上编号为n的圆盘移到C上
        hanoi(n - 1, B, A, C);//递归，把B塔上编号1~n-1的圆盘移到C上，以A为辅助塔
    }
}