HDU 汉诺塔系列
做了这一系列题,表示对汉诺塔与这一系列递推理解加深了
经典汉诺塔:1,2,...,n表示n个盘子,数字大盘子就大,n个盘子放在第1根柱子上,按照从上到下 从小到大的顺序排放,过程中每次大盘都不能放在小盘上. 把n个盘子移动到第3根柱子.每次只能移动1个盘子,求把第1根柱子上的盘子全部移动到第3根柱子上需要的最少步数
解法:我们使用dp[n]表示移动前n个盘子从第1根柱子到第3根柱子需要的步数,则我们需要这么做:首先移动前n-1个盘子从1到2,接着移动第n个盘子从1到3,最后我们移动前n-1个盘子从2到3。则我们的步骤就是递推算法:dp[n]=dp[n-1]+1+dp[n-1],化简就是dp[n]=2^n-1
HDU 1207 汉诺塔II
题意:将基础汉诺塔的三根柱子换成四根,其他不变
题解:http://www.cnblogs.com/fanzhidongyzby/archive/2012/07/28/2613173.html
dp(n)=min(2*dp(n-r)+2^r-1),(1≤r≤n)
#include<set>
#include<map>
#include<queue>
#include<stack>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<string>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iomanip>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define eps 1E-8
/*注意可能会有输出-0.000*/
#define Sgn(x) (x<-eps? -1 :x<eps? 0:1)//x为两个浮点数差的比较,注意返回整型
#define Cvs(x) (x > 0.0 ? x+eps : x-eps)//浮点数转化
#define zero(x) (((x)>0?(x):-(x))<eps)//判断是否等于0
#define mul(a,b) (a<<b)
#define dir(a,b) (a>>b)
typedef long long ull;
typedef unsigned long long ll;
const int Inf=<<;
const ll INF=1ll<<;
const double Pi=acos(-1.0);
const int Mod=1e9+;
const int Max=;
ll dp[Max];
ll Mtp(ll num,ll mul)
{
ll sum=1ll;
while(mul)
{
if(mul&1ll)
sum*=num;
num*=num;
mul>>=1ll;
}
return sum;
}
void Init(int n)
{
dp[]=,dp[]=;
for(int i=; i<n; ++i)
{
dp[i]=2ll*dp[i-]+2ll-1ll;
for(int j=; j<=i; ++j)
dp[i]=min(dp[i],2ll*dp[i-j]+Mtp(2ll,(ll)j)-1ll);
}
return;
}
int main()
{
Init();
int n;
while(~scanf("%d",&n))
{
printf("%llu\n",dp[n]);
}
return ;
}
HDU 2064 汉诺塔III
题意:标准汉诺塔,接着不允许直接从最左(右)边移到最右(左)边(每次移动一定是移到中间杆或从中间移出),输出移动最小的次数
题解:与标准汉诺塔一样移动但有限制,所以就是dp[n]=3dp[n-1]+2
#include<set>
#include<map>
#include<queue>
#include<stack>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<string>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iomanip>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define eps 1E-8
/*注意可能会有输出-0.000*/
#define Sgn(x) (x<-eps? -1 :x<eps? 0:1)//x为两个浮点数差的比较,注意返回整型
#define Cvs(x) (x > 0.0 ? x+eps : x-eps)//浮点数转化
#define zero(x) (((x)>0?(x):-(x))<eps)//判断是否等于0
#define mul(a,b) (a<<b)
#define dir(a,b) (a>>b)
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
const int Inf=<<;
const ll INF=1ll<<;
const double Pi=acos(-1.0);
const int Mod=1e9+;
const int Max=;
ull dp[Max];
void Init(int n)
{
dp[]=2ull;
for(int i=;i<n;++i)
{
dp[i]=3ull*dp[i-]+;
//printf("%llu\n",dp[i]);
}
}
int main()
{
Init();
int n;
while(~scanf("%d",&n))
printf("%llu\n",dp[n]);
return ;
}
HDU 2077 汉诺塔IV
题意:在III的基础上,添加了可以将最大的一块放到其他的上面
题解:特判1,接着前n块就是前n-1块再移动第n块的两次就好
#include<set>
#include<map>
#include<queue>
#include<stack>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<string>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iomanip>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define eps 1E-8
/*注意可能会有输出-0.000*/
#define Sgn(x) (x<-eps? -1 :x<eps? 0:1)//x为两个浮点数差的比较,注意返回整型
#define Cvs(x) (x > 0.0 ? x+eps : x-eps)//浮点数转化
#define zero(x) (((x)>0?(x):-(x))<eps)//判断是否等于0
#define mul(a,b) (a<<b)
#define dir(a,b) (a>>b)
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
const int Inf=<<;
const ll INF=1ll<<;
const double Pi=acos(-1.0);
const int Mod=1e9+;
const int Max=;
ull dp[Max];
void Init(int n)
{
dp[]=2ull;
for(int i=;i<n;++i)
{
dp[i]=3ull*dp[i-]+;
}
return;
}
int main()
{
Init();
int t,n;
scanf("%d",&t);
while(t--)
{
scanf("%d",&n);
if(n==)
printf("2\n");
else
printf("%llu\n",dp[n-]+);
}
return ;
}
HDU 1995 汉诺塔V
题意:标准汉诺塔计算n个盘子的第m个盘子移动的次数
题解:打表找规律:2^(n-m)
#include<set>
#include<map>
#include<queue>
#include<stack>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<string>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iomanip>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define eps 1E-8
/*注意可能会有输出-0.000*/
#define Sgn(x) (x<-eps? -1 :x<eps? 0:1)//x为两个浮点数差的比较,注意返回整型
#define Cvs(x) (x > 0.0 ? x+eps : x-eps)//浮点数转化
#define zero(x) (((x)>0?(x):-(x))<eps)//判断是否等于0
#define mul(a,b) (a<<b)
#define dir(a,b) (a>>b)
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
const int Inf=<<;
const ll INF=1ll<<;
const double Pi=acos(-1.0);
const int Mod=1e9+;
const int Max=;
ull dp[Max][Max];
ull Mtp(ull num,ull mul)
{
ull sum=1ull;
while(mul)
{
if(mul&1ull)
sum*=num;
num*=num;
mul>>=1ull;
}
return sum;
}
void Init(int n)
{
for(int i=;i<n;++i)
{
for(int j=i;j>=;--j)
{
dp[i][j]=Mtp(2ull,(ull)i-j);
//printf("%d %d %llu\n",i,j,dp[i][j]);
}
}
return;
}
int main()
{
Init();
int t,n,m;
scanf("%d",&t);
while(t--)
{
scanf("%d %d",&n,&m);
printf("%llu\n",dp[n][m]);
}
return ;
}
HDU 1996 汉诺塔VI
题意:三根柱子上按照汉诺塔的规则放盘子(注意不是最小次数移动的排列数),输出所有可能性的总个数
题解:排列组合:3^n
#include<set>
#include<map>
#include<queue>
#include<stack>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<string>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iomanip>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define eps 1E-8
/*注意可能会有输出-0.000*/
#define Sgn(x) (x<-eps? -1 :x<eps? 0:1)//x为两个浮点数差的比较,注意返回整型
#define Cvs(x) (x > 0.0 ? x+eps : x-eps)//浮点数转化
#define zero(x) (((x)>0?(x):-(x))<eps)//判断是否等于0
#define mul(a,b) (a<<b)
#define dir(a,b) (a>>b)
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
const int Inf=<<;
const ll INF=1ll<<;
const double Pi=acos(-1.0);
const int Mod=1e9+;
const int Max=;
ll dp[Max];
void Init(int n)
{
dp[]=3ll;
for(int i=;i<n;++i)
dp[i]=dp[i-]*3ll;
return;
}
int main()
{
Init();
int n,t;
scanf("%d",&t);
while(t--)
{
scanf("%d",&n); printf("%lld\n",dp[n]);
} return ;
}
HDU 1997 汉诺塔VII
题意:给定三根柱子上放盘子的顺序,判断是否是最小移动过程中会产生的顺序
题解:我们看汉诺塔移动的规则:n-1个盘子A->B,第n个盘子A->C:这时可看做A,B柱子交换的顺序
因此我们可以看第n个盘子放在哪个柱子上,如果放在B柱子上,则可以判断答是否。
如果放在A柱子上,则交换B,C柱子,如果放在C柱子上,则交换A,B柱子,接着换后再看第n-1个盘子,递归到第1个盘子
#include<set>
#include<map>
#include<queue>
#include<stack>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<string>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iomanip>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define eps 1E-8
/*注意可能会有输出-0.000*/
#define Sgn(x) (x<-eps? -1 :x<eps? 0:1)//x为两个浮点数差的比较,注意返回整型
#define Cvs(x) (x > 0.0 ? x+eps : x-eps)//浮点数转化
#define zero(x) (((x)>0?(x):-(x))<eps)//判断是否等于0
#define mul(a,b) (a<<b)
#define dir(a,b) (a>>b)
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
const int Inf=<<;
const ll INF=1ll<<;
const double Pi=acos(-1.0);
const int Mod=1e9+;
const int Max=;
int x,y,z,flag;
void dfs(int now,int *a,int *b,int *c)//当a或者c的值为now时,可看做a->c,然后b与a柱子交换
{
if(!now)
return;
if(*a==now)
{
dfs(now-,a+,c,b);
}
else if(*c==now)
{
dfs(now-,b,a,c+);
}
else
flag=;
return;
}
int num[][Max];
int main()
{
int t,n;
scanf("%d",&t);
while(t--)
{
scanf("%d",&n);
scanf("%d",&x);
for(int i=; i<x; ++i)
{
scanf("%d",&num[][i]);
}
num[][x]=;
scanf("%d",&y);
for(int i=; i<y; ++i)
{
scanf("%d",&num[][i]);
}
num[][y]=;
scanf("%d",&z);
for(int i=; i<z; ++i)
{
scanf("%d",&num[][i]);
}
num[][z]=;
flag=;
dfs(n,num[],num[],num[]);
if(flag)
printf("true\n");
else
printf("false\n");
}
return ;
}
HDU 2184 汉诺塔VIII
题意:汉诺塔移动m次后的情况
题解:找到dp[n],再二分找到第n个盘子放的柱子,接着模拟上一个汉诺塔进行柱子交换
#include<set>
#include<map>
#include<queue>
#include<stack>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<string>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iomanip>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define eps 1E-8
/*注意可能会有输出-0.000*/
#define Sgn(x) (x<-eps? -1 :x<eps? 0:1)//x为两个浮点数差的比较,注意返回整型
#define Cvs(x) (x > 0.0 ? x+eps : x-eps)//浮点数转化
#define zero(x) (((x)>0?(x):-(x))<eps)//判断是否等于0
#define mul(a,b) (a<<b)
#define dir(a,b) (a>>b)
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
const int Inf=<<;
const ll INF=1ll<<;
const double Pi=acos(-1.0);
const int Mod=1e9+;
const int Max=;
void dfs(int now,int *a,int *b,int *c,ll m,ull sum)
{
if(!now)
return;
if(sum/2ull>m)//左边
{
*a=now;
*(a+)=;
dfs(now-,a+,c,b,m,sum/);
}
else
{
*c=now;
*(c+)=;
dfs(now-,b,a,c+,m-sum/,sum/);
}
return;
}
int num[][Max];
ull Mtp(ull dig,ull mul)
{
ull sum=1ull;
while(mul)
{
if(mul&)
sum*=dig;
dig*=dig;
mul>>=1ull;
}
return sum;
}
void Solve(int n,ll m)
{
int a,b,c;
ull sum=Mtp(2ull,(ull)n);
dfs(n,num[],num[],num[],m,sum);
for(a=; num[][a]; ++a);
for(b=; num[][b]; ++b);
for(c=; num[][c]; ++c);
printf("%d",a);
for(int i=;i<a;++i)
printf(" %d",num[][i]);
printf("\n");
printf("%d",b);
for(int i=;i<b;++i)
printf(" %d",num[][i]);
printf("\n");
printf("%d",c);
for(int i=;i<c;++i)
printf(" %d",num[][i]);
printf("\n");
return ;
}
int main()
{
int t,n;
ll m;
scanf("%d",&t);
while(t--)
{
scanf("%d %I64d",&n,&m);
Solve(n,m);
}
return ;
}
HDU 2077 汉诺塔IX
题意:标准汉诺塔求第m次移动的是那一个盘子
题解:求出移动m-1次后情况与移动m次后的情况,通过三个柱子上最上面的盘子的情况来看
#include<set>
#include<map>
#include<queue>
#include<stack>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<string>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iomanip>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define eps 1E-8
/*注意可能会有输出-0.000*/
#define Sgn(x) (x<-eps? -1 :x<eps? 0:1)//x为两个浮点数差的比较,注意返回整型
#define Cvs(x) (x > 0.0 ? x+eps : x-eps)//浮点数转化
#define zero(x) (((x)>0?(x):-(x))<eps)//判断是否等于0
#define mul(a,b) (a<<b)
#define dir(a,b) (a>>b)
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
const int Inf=<<;
const ll INF=1ll<<;
const double Pi=acos(-1.0);
const int Mod=1e9+;
const int Max=;
void dfs(int now,int *a,int *b,int *c,ull m,ull sum)
{
if(!now)
return;
if(sum/2ull>m)//左边
{
*(a+)=now;
*(a+)=;
dfs(now-,a+,c,b,m,sum/);
}
else
{
*(c+)=now;
*(c+)=;
dfs(now-,b,a,c+,m-sum/,sum/);
}
return;
}
int num[][][Max];
ull Mtp(ull dig,ull mul)
{
ull sum=1ull;
while(mul)
{
if(mul&)
sum*=dig;
dig*=dig;
mul>>=1ull;
}
return sum;
}
int Solve(int n,ull m)
{
int dig[];
memset(num,,sizeof(num));
dfs(n,num[][],num[][],num[][],m-1ull,Mtp(2ull,(ull)n));
dfs(n,num[][],num[][],num[][],m,Mtp(2ull,(ull)n));
int a1,a2,b1,b2,c1,c2;
for(a1=;num[][][a1];++a1);
for(a2=;num[][][a2];++a2);
for(b1=;num[][][b1];++b1);
for(b2=;num[][][b2];++b2);
for(c1=;num[][][c1];++c1);
for(c2=;num[][][c2];++c2);
int coun=;
if(num[][][a1-]!=num[][][a2-])
{
dig[coun++]=num[][][a1-];
dig[coun++]=num[][][a2-];
}
if(num[][][b1-]!=num[][][b2-])
{
dig[coun++]=num[][][b1-];
dig[coun++]=num[][][b2-];
}
if(num[][][c1-]!=num[][][c2-])
{
dig[coun++]=num[][][c1-];
dig[coun++]=num[][][c2-];
}
sort(dig,dig+coun);
for(int i=;i<coun-;++i)
{
if(dig[i]==dig[i+]&&dig[i])
{
return dig[i];
}
}
}
int main()
{
std::ios::sync_with_stdio(false);
int n;
ull m;
while(cin >> n >> m)
{
if(!n&&n==0ull)
break;
cout << Solve(n,m) << endl;
}
return ;
}
HDU 2511 汉诺塔X
题意:标准汉诺塔求第m次移动的是那一个盘子,并且求出是从哪个柱子移到哪个柱子
题解:与前一个汉诺塔一样
#include<set>
#include<map>
#include<queue>
#include<stack>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<string>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iomanip>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define eps 1E-8
/*注意可能会有输出-0.000*/
#define Sgn(x) (x<-eps? -1 :x<eps? 0:1)//x为两个浮点数差的比较,注意返回整型
#define Cvs(x) (x > 0.0 ? x+eps : x-eps)//浮点数转化
#define zero(x) (((x)>0?(x):-(x))<eps)//判断是否等于0
#define mul(a,b) (a<<b)
#define dir(a,b) (a>>b)
typedef long long ll;
typedef unsigned long long ull;
const int Inf=<<;
const ll INF=1ll<<;
const double Pi=acos(-1.0);
const int Mod=1e9+;
const int Max=;
void dfs(int now,int *a,int *b,int *c,ull m,ull sum)
{
if(!now)
return;
if(sum/2ull>m)//左边
{
*(a+)=now;
*(a+)=;
dfs(now-,a+,c,b,m,sum/);
}
else
{
*(c+)=now;
*(c+)=;
dfs(now-,b,a,c+,m-sum/,sum/);
}
return;
}
int num[][][Max];
ull Mtp(ull dig,ull mul)
{
ull sum=1ull;
while(mul)
{
if(mul&)
sum*=dig;
dig*=dig;
mul>>=1ull;
}
return sum;
}
void Solve(int n,ull m)
{
int dig[];
memset(num,,sizeof(num));
dfs(n,num[][],num[][],num[][],m-1ull,Mtp(2ull,(ull)n));
dfs(n,num[][],num[][],num[][],m,Mtp(2ull,(ull)n));
int a1,a2,b1,b2,c1,c2;
for(a1=;num[][][a1];++a1);
for(a2=;num[][][a2];++a2);
for(b1=;num[][][b1];++b1);
for(b2=;num[][][b2];++b2);
for(c1=;num[][][c1];++c1);
for(c2=;num[][][c2];++c2);
int coun=;
if(num[][][a1-]!=num[][][a2-])
{
dig[coun++]=num[][][a1-];
dig[coun++]=num[][][a2-];
}
if(num[][][b1-]!=num[][][b2-])
{
dig[coun++]=num[][][b1-];
dig[coun++]=num[][][b2-];
}
if(num[][][c1-]!=num[][][c2-])
{
dig[coun++]=num[][][c1-];
dig[coun++]=num[][][c2-];
}
int temp;
sort(dig,dig+coun);
for(int i=;i<coun-;++i)
{
if(dig[i]==dig[i+]&&dig[i])
{
cout << dig[i] << " ";
temp=dig[i];
break;
}
}
if(num[][][a1-]==temp)
cout << "1 ";
if(num[][][b1-]==temp)
cout << "2 ";
if(num[][][c1-]==temp)
cout << "3 "; if(num[][][a2-]==temp)
cout << "" << endl;
if(num[][][b2-]==temp)
cout << "" << endl;
if(num[][][c2-]==temp)
cout << "" << endl;
return;
}
int main()
{
std::ios::sync_with_stdio(false);
int n,t;
ull m;
cin >> t;
while(t--)
{
cin >> n >> m;
Solve(n,m);;
}
return ;
}
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