你是一个有抱负的程序员,希望提高自己的技能吗?对于新的开发者来说,最好的工具之一是汉诺塔(tower of hanoi),这是一个经典的算法游戏。你能够使用正确的代码将一系列的盘子从一个柱子移动到另一个柱子吗?
虽然你可能不认为这是一个练习的方法,但是要掌握汉诺塔可不是一件容易的事情。那么你该如何开始呢?
在这篇文章中,我们将详细介绍这个游戏的基础知识以及在标准编程语言中的工作原理。我们甚至会给出作弊代码的语法!所以让我们开始吧,这样你就能够解决汉诺塔问题了。
什么是汉诺塔?
自19世纪末以来,汉诺塔以其优雅的简洁性和算法性质使数学家们困惑不已。从那时起,初学者程序员使用它来培养递归、批判性思维、创造力和解决问题的能力。
这个谜题的核心只有几个参数。你从三个柱子和多个不同大小的盘子开始游戏。在汉诺塔游戏中,你需要将每个盘子从它们所在的柱子移动到按照从大到小堆叠的位置。这个谜题有三个简单的规则:
- 你每次只能移动一个盘子。
- 你只能移动任意堆栈的顶部盘子。
- 你不能将一个较大的盘子放在一个较小的盘子上面。
这个谜题的好处在于它要求开发者将问题的整体分解为子问题。对于程序员来说,这在承担大型项目时非常有用。
汉诺塔最初是19世纪末的一个简单数学游戏,现在已经成为新程序员的一个受欢迎的培训模块。
©carlos eduardo venegas/shutterstock.com
它是如何工作的?
你需要定义一个递归函数(”tower_of_hanoi”)来开始解决问题。这个函数有四个参数:
- “n”:谜题中的盘子数量。
- “source”:我们要移动盘子的柱子。
- “destination”:我们要将盘子移动到的柱子。
- “auxiliary”:可以用作临时盘子位置的柱子。
在定义了我们的函数之后,我们的程序使用递归来调用相应的柱子,具体取决于它们的数量。我们使用递归函数直到没有更多的盘子可以移动为止。
在汉诺塔中,存在三个子问题:
- 从源柱子移动盘子到辅助柱子
- 从源柱子移动盘子到目标柱子
- 从辅助柱子移动盘子到目标柱子
这些子问题遵循三个规则,并在'n' = 0时解决。然后,递归展开,汉诺塔问题就完成了。
如何编写汉诺塔代码?
这个经典谜题的参数简单,但对于新手开发者来说可能会有一定的挑战。为了帮助你入门,我们提供了解决一个有六个盘子的汉诺塔问题的语法:
def tower_of_hanoi(n, source, destination, auxiliary):
if n > 0:
# 将 n-1 个盘子从源柱移动到辅助柱
tower_of_hanoi(n-1, source, auxiliary, destination)
# 将第 n 个盘子从源柱移动到目标柱
print("将第", n, "个盘子从", source, "移动到", destination)
# 将 n-1 个盘子从辅助柱移动到目标柱
tower_of_hanoi(n-1, auxiliary, destination, source)
# 示例用法
tower_of_hanoi(6, "a", "c", "b")
最后的想法
我们希望这个指南能帮助您理解汉诺塔的运作方式。从基本的问题解决到高级的递归,这个经典游戏可以帮助您培养掌握编程所需的技能。