hello-algo/codes/c/chapter_divide_and_conquer/hanota.c

/**
 * File: hanota.c
 * Created Time: 2023-10-01
 * Author: Zuoxun (845242523@qq.com), lucas(superrat6@gmail.com)
 */

#include "../utils/common.h"

// 假设最多有 1000 个排列
#define MAX_SIZE 1000

/* 移动一个圆盘 */
void move(int *src, int *srcSize, int *tar, int *tarSize) {
    // 从 src 顶部拿出一个圆盘
    int pan = src[*srcSize - 1];
    src[*srcSize - 1] = 0;
    (*srcSize)--;
    // 将圆盘放入 tar 顶部
    tar[*tarSize] = pan;
    (*tarSize)++;
}

/* 求解汉诺塔问题 f(i) */
void dfs(int i, int *src, int *srcSize, int *buf, int *bufSize, int *tar, int *tarSize) {
    // 若 src 只剩下一个圆盘，则直接将其移到 tar
    if (i == 1) {
        move(src, srcSize, tar, tarSize);
        return;
    }
    // 子问题 f(i-1) ：将 src 顶部 i-1 个圆盘借助 tar 移到 buf
    dfs(i - 1, src, srcSize, tar, tarSize, buf, bufSize);
    // 子问题 f(1) ：将 src 剩余一个圆盘移到 tar
    move(src, srcSize, tar, tarSize);
    // 子问题 f(i-1) ：将 buf 顶部 i-1 个圆盘借助 src 移到 tar
    dfs(i - 1, buf, bufSize, src, srcSize, tar, tarSize);
}

/* 求解汉诺塔问题 */
void solveHanota(int *A, int *ASize, int *B, int *BSize, int *C, int *CSize) {
    // 将 A 顶部 n 个圆盘借助 B 移到 C
    dfs(*ASize, A, ASize, B, BSize, C, CSize);
}

/* Driver Code */
int main() {
    // 列表尾部是柱子顶部
    int a[] = {5, 4, 3, 2, 1};
    int b[MAX_SIZE] = {0};
    int c[MAX_SIZE] = {0};

    int ASize = sizeof(a) / sizeof(a[0]);
    int BSize = 0;
    int CSize = 0;

    printf("\n初始状态下：");
    printf("\nA = ");
    printArray(a, ASize);
    printf("B = ");
    printArray(b, BSize);
    printf("C = ");
    printArray(c, CSize);

    solveHanota(a, &ASize, b, &BSize, c, &CSize);

    printf("\n圆盘移动完成后：");
    printf("A = ");
    printArray(a, ASize);
    printf("B = ");
    printArray(b, BSize);
    printf("C = ");
    printArray(c, CSize);

    return 0;
}