本项目使用C语言实现经典汉诺塔游戏算法,用户可通过命令行界面体验不同数量圆盘下的解题过程及最小步数,适合编程学习与算法理解。
个人觉得汉诺塔这个递归算法比电子老鼠的难了一些,不过一旦理解了也还是可以的,其实网上也有很多代码可以直接参考。记得大一开始时就做过汉诺塔的习题,但是那时代码写得很长很长,也是不理解递归的结果。今天重新来实现一下。
汉诺塔游戏是一种基于递归的经典问题,它涉及到将一个由多层圆盘组成的塔从一个柱子(称为起始柱)移动到另一个柱子(目标柱),在移动过程中需要遵循以下规则:
1. 每次只能移动最上层的一个圆盘。
2. 圆盘必须始终保持顺序,即较大的圆盘始终在较小的圆盘下方。
在这个C语言实现的汉诺塔游戏中,主要使用了栈(stack)的数据结构来辅助操作。栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,适合用于处理递归问题如汉诺塔。
代码定义了一个`stack`结构体,包含一个数组`arr`用于存储栈中的元素以及一个指针变量`head`记录当前的栈顶位置。提供了向栈中插入(`push_stack`)、弹出(`pop_stack`)和返回但不删除顶部元素(`top_stack`)的操作函数,并且有比较两个栈顶大小(`sizecmp_stack`),获取堆高(高度) (`high_stack`) ,检查是否为空(`empty_stack`)、满载状态的辅助方法。
为了表示每一层圆盘,定义了一个结构体 `ceng`, 包含了编号、行位置和列位置。初始化不同层数的圆盘分别使用到了函数如 `init_ceng1` 至 `init_ceng8`.
游戏逻辑主要通过递归地移动圆盘来实现:将一个大圆盘下的所有较小圆盘移到辅助柱,然后把最大的那个圆盘移至目标柱,最后再从辅助柱把这些小的依次放到最大圆盘上。实际代码中可能会有一个主函数 `hanoi_tower` 来调用这些功能完成游戏。
本例限制为最多8层,并且未提供完整实现如输入等级的功能和将代码集成到QT界面的部分,表明还有待完善与扩展。为了提高可维护性和拓展性, 可考虑采用面向对象编程方式创建一个汉诺塔类封装圆盘、柱子及移动操作;同时引入工厂模式来生成不同数量的圆盘以简化复杂度管理。
总的来说,通过理解并实现这个过程可以深入学习递归思想和提升编程技巧,并为解决类似问题打下基础。为了提高代码质量, 可考虑采用面向对象的设计方法优化结构使代码更易于阅读与维护。