【递归,搜索与回溯算法篇】专题(一) - 递归

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面试题 08.06. 汉诺塔问题

题目链接:面试题 08.06. 汉诺塔问题
题目描述:

在经典汉诺塔问题中,有 3 根柱子及 N 个不同大小的穿孔圆盘,盘子可以滑入任意一根柱子。一开始,所有盘子自上而下按升序依次套在第一根柱子上(即每一个盘子只能放在更大的盘子上面)。移动圆盘时受到以下限制:
(1) 每次只能移动一个盘子;
(2) 盘子只能从柱子顶端滑出移到下一根柱子;
(3) 盘子只能叠在比它大的盘子上。

请编写程序,用栈将所有盘子从第一根柱子移到最后一根柱子。

你需要原地修改栈。

示例 1:

输入:A = [2, 1, 0], B = [], C = []
输出:C = [2, 1, 0]

示例 2:

输入:A = [1, 0], B = [], C = []
输出:C = [1, 0]

提示:

A 中盘子的数目不大于 14 个。


题目解析:

  • 小规模问题分析

N = 1时:直接移动

//将盘子直接从a移动到c a -> c 
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N = 2时:先将最小的盘子从a移到b,再将大盘从a移到c,再将小盘从b移到c。

//先把小盘子从a移动到b a -> b //再把大盘子从a移动到c a -> c //最后把小盘子从b移动到c b -> c 
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N = 3时:先将前两个盘子借助c从a移动到b,再将最大的盘子移动到c,将前两个盘子借助a从b移动到c。

//将前两个盘子从a移动到b(借助c) a -> c a -> b c -> b //将最大的盘子从a移动到c a -> c //将b上面的两个盘子从b移动到c(借助a) b -> a b -> c a -> c 
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  • 这道题为什么可以使用递归?
    解决大问题时出现了相同的子问题,在解决子问题时又出现了相同的子问题。
  • 如何编写递归代码?
    1.重复子问题 -> 函数头
    函数头:将x柱子上的一堆盘子,借助y柱子,转移到z柱子上。n代表盘子的数量
    void dfs(x , y , z , int n )
    2.只关心某一个子问题在做什么 -> 函数体
    函数体:
    将x柱子上的n-1个盘子借助z柱子放到y柱子上
    dfs(x , z , y , n-1)
    将x柱子最大的盘子放到z柱子上
    x.back() -> z
    将y柱子上的n-1个盘子借助x盘子放到z柱子上
    dfs(y , x , z , n-1)
    当剩最后一个盘子时,直接从a柱子移动到c柱子
    x.back -> z

代码实现:

classSolution{ public:voidhanota(vector<int>& A, vector<int>& B, vector<int>& C){ dfs(A,B,C,A.size());}voiddfs(vector<int>& A, vector<int