python遞迴詳解 漢諾塔小案例

2022-07-13 14:00:13 字數 2304 閱讀 7404

什麼是遞迴?

遞迴式方法可以被用於解決很多的電腦科學問題,因此它是電腦科學中十分重要的乙個概念。

絕大多數程式語言支援函式的自呼叫,在這些語言中函式可以通過呼叫自身來進行遞迴。

計算理論可以證明遞迴的作用可以完全取代迴圈,因此在很多函式程式語言(如scheme)中習慣用遞迴來實現迴圈。

遞迴的強大之處在於它允許使用者用有限的語句描述無限的物件。

因此,在電腦科學中,遞迴可以被用來描述無限步的運算,儘管描述運算的程式是有限的。

下面是對python遞迴函式的簡單了解:

#

類似與棧的先進後出模式

#遞迴的兩個必要條件

#1.要有遞推關係

#2.要有臨界

defdigui(num):

print('

$'+str(num))

#臨界值

if num >0:

#這裡用的是呼叫本身的函式(遞推關係)

digui(num-1)

else

:

print('

='*20)

print

(num)

digui(3)

輸出結果為:
$3

$2$1

$0********************01

23

什麼是漢諾塔?

其實演算法非常簡單,當盤子的個數為n時,移動的次數應等於2^n – 1(有興趣的可以自己證明試試看)。後來一位美國學者發現一種出人意料的簡單方法,只要輪流進行兩步操作就可以了。首先把三根柱子按順序排成品字型,把所有的圓盤按從大到小的順序放在柱子a上,根據圓盤的數量確定柱子的排放順序:若n為偶數,按順時針方向依次擺放 a b c;

若n為奇數,按順時針方向依次擺放 a c b。

⑴按順時針方向把圓盤1從現在的柱子移動到下一根柱子,即當n為偶數時,若圓盤1在柱子a,則把它移動到b;若圓盤1在柱子b,則把它移動到c;若圓盤1在柱子c,則把它移動到a。

⑵接著,把另外兩根柱子上可以移動的圓盤移動到新的柱子上。即把非空柱子上的圓盤移動到空柱子上,當兩根柱子都非空時,移動較小的圓盤。這一步沒有明確規定移動哪個圓盤,你可能以為會有多種可能性,其實不然,可實施的行動是唯一的。

⑶反覆進行⑴⑵操作,最後就能按規定完成漢諾塔的移動。

所以結果非常簡單,就是按照移動規則向乙個方向移動金片:

如3階漢諾塔的移動:a→c,a→b,c→b,a→c,b→a,b→c,a→c

#

----------------漢諾塔-----------------#

#如果有n個圓盤,所需移動的步數為 2^n-1

i =0

#定義乙個函式給4個引數n是圓盤的個數,a代表a柱子,b,c 函式裡面的是形式引數

defmove(n,a,b,c):

#把變數i全域性化,如果不全域性化,只可訪問讀取不能進行操作修改

global

i

if n==1:

i += 1

print('

移動第',i,'

次',a,'

-->

',c)

else

:

#1.把a柱上n-1個圓盤移動到b柱上

move(n-1,a,c,b) #

傳的才是實際引數

#2.把a柱上最大的移動到c柱子上

move(1,a,b,c)

#3.把b柱子上n-1個圓盤移動到c柱子上

move(n-1,b,a,c)

move(4,'

a','

b','

c')

輸出結果為:

移動第 1 次 a --> b

移動第 2 次 a --> c

移動第 3 次 b --> c

移動第 4 次 a --> b

移動第 5 次 c --> a

移動第 6 次 c --> b

移動第 7 次 a --> b

移動第 8 次 a --> c

移動第 9 次 b --> c

移動第 10 次 b --> a

移動第 11 次 c --> a

移動第 12 次 b --> c

移動第 13 次 a --> b

移動第 14 次 a --> c

移動第 15 次 b --> c

漢諾塔 遞迴 詳解

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