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社区首页 >专栏 >2021-07-27:给定一个数组arr,长度为N,arr中的值只有1,2,3三种。arr[i] == 1,代表汉诺塔问题中,从

2021-07-27:给定一个数组arr,长度为N,arr中的值只有1,2,3三种。arr[i] == 1,代表汉诺塔问题中,从

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福大大架构师每日一题
发布2021-08-05 16:29:21
8750
发布2021-08-05 16:29:21
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2021-07-27:给定一个数组arr,长度为N,arr中的值只有1,2,3三种。arr[i] == 1,代表汉诺塔问题中,从上往下第i个圆盘目前在左;arr[i] == 2,代表汉诺塔问题中,从上往下第i个圆盘目前在中;arr[i] == 3,代表汉诺塔问题中,从上往下第i个圆盘目前在右。那么arr整体就代表汉诺塔游戏过程中的一个状况。如果这个状况不是汉诺塔最优解运动过程中的状况,返回-1。如果这个状况是汉诺塔最优解运动过程中的状况,返回它是第几个状况。

福大大 答案2021-07-27:

1-7的汉诺塔问题。

1. 1-6左→中。

2. 7左→右。

3. 1-6中→右。

单决策递归。

k层汉诺塔问题,是[2的k次方-1]步。

时间复杂度:O(N)。

空间复杂度:O(1)。

代码用golang编写。代码如下:

代码语言:javascript
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package main

import "fmt"

func main() {
    arr := []int{3, 3, 3}
    if true {
        ret := kth(arr)
        fmt.Println("递归:", ret)
    }
    if true {
        ret := kth2(arr)
        fmt.Println("迭代:", ret)
    }
}

func kth(arr []int) int {
    N := len(arr)
    return step(arr, N-1, 1, 3, 2)
}

// 0...index这些圆盘,arr[0..index] index+1层塔
// 在哪?from 去哪?to 另一个是啥?other
// arr[0..index]这些状态,是index+1层汉诺塔问题的,最优解第几步
func step(arr []int, index int, from int, to int, other int) int {
    if index == -1 {
        return 0
    }
    if arr[index] == other {
        return -1
    }
    if arr[index] == from {
        return step(arr, index-1, from, other, to)
    } else {
        p1 := (1 << index) - 1
        p2 := 1
        p3 := step(arr, index-1, other, to, from)
        if p3 == -1 {
            return -1
        }
        return p1 + p2 + p3
    }
}

func kth2(arr []int) int {
    if len(arr) == 0 {
        return -1
    }
    from := 1
    mid := 2
    to := 3
    i := len(arr) - 1
    res := 0
    tmp := 0
    for i >= 0 {
        if arr[i] != from && arr[i] != to {
            return -1
        }
        if arr[i] == to {
            res += 1 << i
            tmp = from
            from = mid
        } else {
            tmp = to
            to = mid
        }
        mid = tmp
        i--
    }
    return res
}

执行结果如下:

***

[左神java代码](https://github.com/algorithmzuo/coding-for-great-offer/blob/main/src/class18/Code01_HanoiProblem.java)

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原始发表:2021-07-27,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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