汉诺塔

汉诺塔II hdu1207：

先说汉若塔I（经典汉若塔问题），有三塔，A塔从小到大从上至下放有N个盘子，现在要搬到目标C上，

上面的n-1个放在B上，把最大的放在目标C上，再把N-1个放回到C上即可。

网上的一种最优解法如下：（1）将x(1<=x<=n)个盘从a柱依靠b,d柱移到c柱，这个过程需要的步数为F[x];（2）将a柱上剩下的n-x个盘依靠b柱移到d柱（注：此时不能够依靠c柱，因为c柱上的所有盘都比a柱上的盘小）     些时移动方式相当于是一个经典汉诺塔，即这个过程需要的步数为2^(n-x)-1（证明见再议汉诺塔一）；（3）将c柱上的x个盘依靠a,b柱移到d柱上，这个过程需要的步数为F[x];第（3）步结束后任务完成。故完成任务所需要的总的步数F[n]=F[x]+2^(n-x)-1+F[x]=2*F[x]+2^(n-x)-1;但这还没有达到要求，题目中要求的是求最少的步数，易知上式，随着x的不同取值，对于同一个n，也会得出不同的F[n]。即实际该问题的答案应该min{2*F[x]+2^(n-x)-1},其中1<=x<=n;在用高级语言实现该算法的过程中，我们可以用循环的方式，遍历x的各个取值，并用一个标记变量min记录x的各个取值中F[n]的最小值。

#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"math.h"
#define N 66
#define Inf 0x7fffffff
int main()
{
    __int64 i,j,min,f[N]={0,1,3};;
    for(i=3;i<N;i++)
    {
        min=Inf;
        for(j=1;j<i;j++)
        {
            if(min>2*f[j]+pow(2.0,1.0*i-j)-1)  //pow的返回值会超出64位，不能强制转换为整数
                min=2*f[j]+pow(2.0,1.0*i-j)-1; //注意两个参数应该都为double型！！
        }
        f[i]=min;
    }
    while(scanf("%I64d",&i)!=-1)
    {
        printf("%I64d\n",f[i]);
    }
    return 0;
}

先把上面的N-1个移动到C(必然有这个状态)，在把最大的移到B，再把N-1移到到A，把最大的移到C，再把N-1个移到C。

递推公式：f[n]=f[n-1]+1+f[n-1]+1+f[n-1]; 即f[n]=3*f[n-1]+2;

#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"math.h"
#define N 36
int main()
{
    __int64 n,i,f[N]={2};
    for(i=1;i<N;i++)
    {
        f[i]=3*f[i-1]+2;
    }
    while(scanf("%I64d",&n)!=-1)
    {
        printf("%I64d\n",f[n-1]);
    }
    return 0;
}

汉若塔IV HDU 2077

在汉若塔3的基础上，改条件：允许最大的盘子放到最上面（只允许最大的放在最上面）当然最后需要的结果还是盘子从小到大排在最右边。

A,B,C三个塔，方程：ans[n]=ab[n-1]+1+1+bc[n-1]. (ab表示a到b)

DP思路：先把n-1个搬到b,再用俩步般最大的到C，再把n-1个从B到C。这里又要求出ac[n]和bc[n]：求其递推方程：bc[n]=bc[n-1]+1+ac[n-1]，（1式）

会发现bc[n]方程和ab[n]一样的。所以总方程ans[n]=2*bc[n-1]+2. （2式）

#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"math.h"
#define N 21
int main()
{
    int i,T;
    __int64 ac[N],bc[N],ans[N];
    ac[1]=2;
    bc[1]=1;
    for(i=2;i<N;i++)
    {
        ac[i]=3*ac[i-1]+2;
        bc[i]=bc[i-1]+ac[i-1]+1;
        ans[i]=2*bc[i-1]+2;
    }
    ans[1]=2;
    scanf("%d",&T);
    while(T--)
    {
        scanf("%d",&i);
        printf("%I64d\n",ans[i]);
    }
    return 0;
}

#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"math.h"
#define N 61
int main()
{
    __int64 i,j,f[N][N];
    f[1][1]=f[2][2]=1;
    f[2][1]=2;
    for(i=3;i<N;i++)
    {
        f[i][i]=1;
        for(j=1;j<i;j++)
        {
            f[i][j]=2*f[i-1][j];
        }
    }
    int T,n,m;
    scanf("%d",&T);
    while(T--)
    {
        scanf("%d%d",&n,&m);
        printf("%I64d\n",f[n][m]);
    }
    return 0;
}

#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"math.h"
#define N 61
int main()
{
    int T,n;
    scanf("%d",&T);
    while(T--)
    {
        scanf("%d",&n);
        printf("%.0f\n",pow(3.0,n*1.0));
    }
    return 0;
}