汉诺塔由三根柱子(分别用A B C表示)和n个大小互不相同的空心盘子组成。一开始n个盘子都摞在柱子A上,
大的在下面,小的在上面,形成了一个塔状的锥形体。
对汉诺塔的一次合法的操作是指:从一根柱子的最上层拿一个盘子放到另一根柱子的最上层,同时要保证被移
动的盘子一定放在比它更大的盘子上面(如果移动到空柱子上就不需要满足这个要求)。我们可以用两个字母来描
述一次操作:第一个字母代表起始柱子,第二个字母代表目标柱子。例如,AB就是把柱子A最上面的那个盘子移到
柱子B。汉诺塔的游戏目标是将所有的盘子从柱子A移动到柱子B或柱子C上面。有一种非常简洁而经典的策略可以帮
助我们完成这个游戏。首先,在任何操作执行之前,我们以任意的次序为六种操作(AB、AC、BA、BC、CA和CB)
赋予不同的优先级,然后,我们总是选择符合以下两个条件的操作来移动盘子,直到所有的盘子都从柱子A移动到
另一根柱子:(1)这种操作是所有合法操作中优先级最高的;(2)这种操作所要移动的盘子不是上一次操作所移
动的那个盘子。可以证明,上述策略一定能完成汉诺塔游戏。现在你的任务就是假设给定了每种操作的优先级,计
算按照上述策略操作汉诺塔移动所需要的步骤数。
输入有两行。第一行为一个整数n(1≤n≤30),代表盘子的个数。第二行是一串大写的ABC字符,代表六种操
作的优先级,靠前的操作具有较高的优先级。每种操作都由一个空格隔开。
只需输出一个数,这个数表示移动的次数。我们保证答案不会超过10的18次方。
1 #include<iostream>
2 #include<cstdio>
3 #include<cstring>
4 #include<stack>
5 using namespace std;
6
7 #define LL long long
8
9 int n,x[10],y[10];
10 char ch[10];
11 LL k,b,f[50];
12
13 int dfs(int t)
14 {
15 stack<int> A[3];
16 int last=-1,ans=0;
17 for(int i=t;i>=1;i--) A[0].push(i);
18 while(A[1].size()!=t&&A[2].size()!=t)
19 for(int i=1;i<=6;i++)
20 if(A[x[i]].size()>0&&last!=x[i])
21 {
22 int a=A[x[i]].top(),b=5;
23 if(A[y[i]].size()>0) b=A[y[i]].top();
24 if(a<b)
25 {
26 A[x[i]].pop();A[y[i]].push(a);
27 last=y[i];
28 ans++;
29 break;
30 }
31 }
32 return ans;
33 }
34
35 int main()
36 {
37 scanf("%d",&n);
38 for(int i=1;i<=6;i++)
39 {
40 cin>>ch;
41 x[i]=ch[0]-‘A‘;
42 y[i]=ch[1]-‘A‘;
43 }
44 f[1]=1;f[2]=dfs(2);f[3]=dfs(3);
45 k=(f[3]-f[2])/(f[2]-f[1]);
46 b=f[3]-f[2]*k;
47 for(int i=4;i<=n;i++) f[i]=f[i-1]*k+b;
48 cout<<f[n]<<endl;
49 return 0;
50 }