Hanoi塔問題 棧與遞歸C語言編程實現

Hanoi塔 棧與遞歸C編程實現

參考書 嚴蔚敏  數據結構

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <conio.h>

typedef int ElemType;
typedef int Status;
#define STACK_SIZE 10
#define STACK_INCREMENT 10
#define OK   1
#define ERROR  -1
typedef struct{
	ElemType *base;
	ElemType *top;
	int stacksize;
	char tag;
}Stack;

Status InitStack(Stack &S,char tag)
{
	S.base=(ElemType*)malloc(STACK_SIZE*sizeof(ElemType));
	if (!S.base)
		return ERROR;
	S.top=S.base;
	S.tag=tag;
	S.stacksize=STACK_SIZE;
	return OK;
}

Status Pop(Stack &S,ElemType &e)
{
	if (S.base==S.top)//判斷是否非空
		return ERROR;
	S.top--;//棧頂元素降低
	e=*S.top;//輸出
	return OK;
}
Status Push(Stack &S,ElemType e)
{
	if ((S.top-S.base)>=S.stacksize)//棧滿追加數據元素
	{
		S.base=(ElemType *)realloc(S.base,(S.stacksize+STACK_INCREMENT)*sizeof(ElemType));
		//指針名=（數據類型*）realloc（要改變內存大小的指針名，新的大小）。//新的大小一定要大於原來的大小不然的話會導致數據丟失！
		if (!S.base)
			exit(ERROR);
		S.top=S.base+S.stacksize;
		S.stacksize+=STACK_INCREMENT;
	}
	*S.top=e;
	S.top++;
	return OK;
}

Status StackEmpty(Stack &S)
{
	if (S.base==S.top)
		return 1;
	else
		return 0;
}

int c=0;//全局變量記錄搬運次數

void Move(Stack &x,ElemType n,Stack &z)
{
	Pop(x,n);
	Push(z,n);
}

void hanoi(ElemType n,Stack &x,Stack &y,Stack &z)
{
	printf("%d:Move disk %d from %c to %c\n",++c,n,x.tag,z.tag);
	if (n==1)
		Move(x,1,z);
	else
	{
		hanoi(n-1,x,z,y);//將x上編號爲1至n-1的圓盤移到y,z作爲補助塔
		Move(x,n,z);//將編號爲n的圓盤從x移到z
		hanoi(n-1,y,x,z);//將y上編號爲1至n-1的圓盤移到z,x作爲補助塔
	}
}
void main()
{
	int n;
	Stack x,y,z;
	char tagx='x';//給棧打標籤
	char tagy='y';//給棧打標籤
	char tagz='z';//給棧打標籤
	ElemType e;
	InitStack(x,tagx);
	InitStack(y,tagy);
	InitStack(z,tagz);
	printf("請輸入Hanoi塔的高度\n");
	scanf("%d",&n);
	hanoi(n,x,y,z);
	printf("搬運結束，輸入羅漢塔Z：\n");
	while(!StackEmpty(z))
	{
		Pop(z,e);
		printf("%d\n",e);
	}
	getch();
}

輸入塔高3

輸出

請輸入Hanoi塔的高度
3
1:Move disk 3 from x to z
2:Move disk 2 from x to y
3:Move disk 1 from x to z
4:Move disk 1 from z to y
5:Move disk 2 from y to z
6:Move disk 1 from y to x
7:Move disk 1 from x to z
搬運結束，輸入羅漢塔Z：
1
2
3