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文档简介
沏尸/要实验报告
课程名称:程序设计与数据结构指导老师:_成绩:______________
实验名称:Hanoi塔算法实验类型:基础疝练型同组学生姓名:_____________
一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和代码(必埴5―
三、代码缺陷及修正记录四、实验结果与分析(必填)
五、讨论、心得
Hanoi塔算法
一、实验目的和要求
1、掌握编程工具的使用;
2、掌握线性表数据结构在计算机上的实现;
3、掌握通过计算机编程解决问题的基本方法。
二、实验内容和代码
【实验内容】
1、编程实现Hanoi塔的求解算法,要求输出递归的函数、递归的层次和盘子移动的情况;
2、将前三次实验的内容整合到同一个工程下,在主控制台能够进入相应的实验。
【实验代码】
1、Hanoi塔算法:
Hanoi,h
typedefstructtag{
intsize;
tag*next;
}Stack,*stack;
voidhanoi(intn,chara,charb,charc);
intHanoiPage(void);
voidgotoxy(unsignedcharx,unsignedchary);
voidPop(stackS,int&e);
voidPush(stackS,inte);
intMove(chara,charb);
voidshow();
voidhanoi2(intn,chara,charb,charc);
voidpaint(stackS,intnum);
voidrelease(stackS);
stackA,B,C;
intn;
voidhanoi(intn,chara,charb,charc)
(
if(n==1){
Move(a,b);
show();
)
else
(
hanoi(n-1,a,c,b);
Move(a,b);
show();
hanoi(n-1,c,b,a);
voidshow(){
system(nclsn);
paint(A,0);
paint(B,1);
paint(C,2);
Sleep(800);
)
voidgotoxy(unsignedcharx,unsignedchary)
(
COORDcor;
HANDLEhout;
cor.X=x;
cor.Y=y;
hout=GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
SetConsoleCursorPosition(hout,cor);
)
voidPop(stackS,int&e){
stackptrl,ptr2;
ptrl=ptr2=S;
while(ptr2->next){
ptrl=ptr2;
ptr2=ptr2->next;
)
if(pS2){
e=ptr2->size;
ptrl->next=NULL;
free(ptr2);
)
else
e=NULL;
)
voidPush(stackS,inte){
stackptr=NULL;
stacktemp=NULL;
ptr=S;
while(ptr->next){
ptr=ptr->next;
)
temp=(stack)malloc(sizeof(Stack));
temp->size=e;
temp->next=NULL;
ptr->next=temp;
)
intMove(chara,charb){
inte;
if(a二二'A'&&b===B){
Pop(A,e);
Push(B,e);
elseif(a二='B'&&b==C'){
Pop(B,e);
Push(C,e);
elseif(a二二'C'&&b=二'A'){
Pop(C,e);
Push(A,e);
elseif(a=='C'&&b==B){
Pop(C,e);
Push(B,e);
)
elseif(a二=二二'A'){
Pop(B,e);
Push(A,e);
)
elseif(a二='A'&&b二二'C'){
Pop(A,e);
Push(C,e);
)
returne;
)
voidpaint(stackS,intnum){
gotoxy(5+20*num,n+4);
for(inti=0;i<10;i++)
prmtf(n_H);
stackptr=S->next;
intcount=1;
while(ptr){
gotoxy(9+20*num-ptr->size/2,n+4・count);
for(inti=0;i<ptr->size;i++)
printf(n«n);
ptr=ptr->next;
count++;
voidrelease(stackS){
stackptr,tail;
ptr=S->next;
S->next=NULL;
tail=NULL;
while(ptr){
tail=ptr->next;
free(ptr);
ptr=tail;
voidhanoi2(intn,chara,charb,charc){
staticintstep=1;
staticintcount=0;
intnum=1;
inte;
if(n==1){
e=Move(a,b);
printf("第%d步:%d号盘子:%c->%c\nn,++count,e,a,b);
)
else
(
printf("在第%(1层调用第%(1个递归进入第%d层\n\step,num,step+1);
step++;
num++;
hanoi2(n-1,a,c,b);
e=Move(a,b);
printf("第%d步:%d号盘子:%c->%c\nn,++count,e,a,b);
printf("在第%(1层调用第%(1个递归进入第%d层\n\step,num,step+1);
step++;
num++;
hanoi2(n-1,c,b,a);
)
if(step!=1)
printf("返回第%d层5",--step);
else
printf("共移动%d步3”,count);
Hanoi,cpp
#include<stdio.h>
#include<Windows.h>
#include"hanoi.hH
intmain(void)
(
system(nclsn);
charchoice;
A=(stack)malloc(sizeof(Stack));
B=(stack)malloc(sizeof(Stack));
C=(stack)malloc(sizeof(Stack));
A->next=NULL;
B->next=NULL;
C->next=NULL;
while(true){
printf("请输入盘子数量:");
scanLs("%d",&n);
getchar();
printf("请输入计算方式:1.字符显示2.演示(输入盘子数不大于6):\n");
choice=getchar();
getchar();
for(inti=n;i>0;i—){
Push(A,i);
}
switch(choice){
case2:
if(n>6){
printf("非法输入\n”);
break;
)
show();
hanoi(n,A,C,B');
break;
caseT:
default:
printf("盘子移动情况如下:\nn);
hanoi2(n,A,C'B);
)
printf(u\n\nO:继续其他:退出\n“);
choice=getchar();
getchar();
switch(choice){
case'O':
release(A);
release(B);
release(C);
break;
default:
release(A);
release(B);
release(C);
return0;
)
)
return0;
2、整合程序主函数:
#include<stdio.h>
#include<Windows.h>
#include<stdlib.h>
#includenComplex.hn
#include"Hanoi.h"
#include"Polynomial.hH
intmain()
(
charKEY;
charchoice;
do{
printf(”请输入所需执行的程序:1.一元多项式的加减运算2.Hanoi塔算法3.复数的
四则运算:\n");
choice=getchar();
getchar();
switch(choice){
case3:
{inti;
Complexz,zl,z2;
floatzlr,zli,z2r,z2i;
printf("请分别输入复数zl的实部和虚部:");
scanf_s(n%f%f,&zlr,&zli);
printf("请分别输入复数z2的实部和虚部
scanf_s("%f%f',&z2r,&z2i);
InitComplex(&zl,zlr,zli);
InitComplex(&z2,z2r,z2i);
printf(n\n复数zl=");
OutComplex(zl);
printf(u\n复数z2二");
OutComplex(z2);
Add(&z,zl,z2);
printf(n\n复数zl+z2=");
OutComplex(z);
Minus(&z,zl,z2);
printf(u\n复数zl-z2=");
OutComplex(z);
Multiply(&z,zl,z2);
printf(n\n复数zl*z2=H);
OutComplex(z);
if(z2r!=0||z2i!=0){
Divide(&z,zl,z2);
printf("\n复数zl/z2=");
OutComplex(z);
)
else{
printf(”\n被除数为0,不能做除法\n”);
)
}system("pause^^);break;
case2:
(
system(nclsn);
charchoice;
A=(stack)malloc(sizeof(Stack));
B=(stack)malloc(sizeof(Stack));
C=(stack)malloc(sizeof(Stack));
A->next=NULL;
B->next=NULL;
C->next=NULL;
while(true){
printf(”请输入盘子数量:”);
scanf_s(n%dn,&n);
getchar();
printff请输入计算方式:1.字符显示2.演示(输入盘子数不大于6):\n)
choice=getchar();
getchar();
for(inti=n;i>0;i-){
Push(A,i);
}
switch(choice){
case2:
if(n>6){
printf("非法输入\n");
break;
)
show();
hanoi(n,'A',C,B);
break;
caseT:
default:
printf("盘子移动情况如下:\n");
hanoi2(n,'A','C','B');
)
break;
)
}break;
case111:
{structPolynomial*pl,*p2;
printff请输入多项式A中x的系数及指数(输入00表示输入结束):\n");
pl=create();
printf("请输入多项式B中x的系数及指数(输入00表示输入结束):\n");
p2=create();
printf("\n");
printf("A(x)=");
print(pl);
printf("\n");
printf("B(x)=");
print(p2);
printf("\n\n");
printf("A(x)+B(x)=");
add(pl,p2);
printf("\n\n");
printf("A(x)-B(x)=");
sub(pl,p2);
printf("\n\n");
system("pausen);
}break;
}
printf("\n若要继续,请输入0;若要退出,请输入Q或q!\n");
KEY=getchar();
getchar();
}while(KEY!='Q'&&KEY!='q');
return0;
)
三、代码缺陷及修正记录
1、三个实验的整合部分,一开始是想建立一些main(x)函数(与main功能类似但不是main
函数),这样到main函数中直接调用就可以,后来又考虑了switchcase的循环方式也可,
要使用的函数都在main之中,就使用了后者,可能不够完善,需要进一步的完善。
2、Hanoi塔算法实验中,一开始采用的递归方式不够科学,重复后不能正常继续或退出,运
行两次后就会发生异常情况,而后请教别人后修改递归方式,得到了正常运行结果且能正常
继续和退出。
3、Hanoi塔实验的动画演示部分,这是跟别人交流过后才会的,虽然不是实验要求,但通过
这个我对于动画演示以及#include"windows,h”的使用更加了解,也知道他的一些局限之处
只能用于windows之下。
四、实验结果与分析
1、Hanoi塔算法:
(1)当输入盘子数量为3时:
■JF:\360Downloads\VS2017平权用媚塔.exe□X
请输入盘「数最:3
请输入计算方式:1.字符显示2.演示(输入盘广数不大于6):
1
盘上移动情况如卜.:
在第1层调用第1个递归进入第2层
在第2层调用第1个递归进入第3层
第1步:1号盘子:A->C
返回第2层_
第2步:2号盘子:A->B
在第2层调用第2个递回进入第3层
笫3步:1号盘子:C->B
返回第2层
返回第1层
第4步:3号盘子:A->C
/E第1层调用第2个递归进入第2层
在第2层调用第1个递归进入第3层
第5步:1号盘子:B->A
返回第2层
第6步:2号盘子:B->C
在第2所调用第2个递归进入第3层
第7步:1号盘子:A->C
返回第2层
返回第1层
共移动7步
0:继续其他:退出
(2)当输入盘子数量为4时:
■F:\360Downloads\VS2017平独田僚妮坏Debug\J5Ugig.exe□X
0:继续其他:退出
0
请输入盘子数最:4
请输入计算方式:1.字符显示2.演示(输入盘了数不大「6):
盘子移动情况如下:
在第1层调用第1个递回进入第2层
在第2层调用笫1个递归进入第3层
在第3层调用第1个递归进入第4层
第8步:1号盘子:A->B
返回第3层
第9步:2号盘子:A->C
在第3层调用第2个递回进入第4层
第10步:1号盘f:B->C
返回第3层
返I可第2层
第11步:3号盘「:A->B
在第2层调用第2个递归进入第3层
/E第3层调用第1个递!11进入第4层
第12步:1号盘f:C->A
返回第3层
第13步:2号盘子:C->B
在第3底调用第2个刚I进入第4层
第14步:1号盘子:A->B
返回第3层
返回第2层
返回第1层
第15步:4号盘子:A->C
在第1层调用第2个递归进入第2层
在第2层调用第1个递归进入第3层
I■F:\360Downloads\VS2017平常文的fiSVXJgiS\DebugMRjgtS.exe
□X
施第3层调用第1个递UI进入笫4片
第16步:1号盘子:B->C
返回第3层
第17步:2号盘f:B->A
在第3层调用第2个递归进入第4层
第18步:1号盘子:C->A
返回第3层
返回第2层
第19步:3号盘子:B->C
在第2层调用第2个递回进入第3层
在第3层调川第1个递归进入第4层
第20步:1号盘子:A->B
返回第3层
第21步:2号盘子:A->C
在第3层调用第2个递UI进入第4层
第22步:1号盘f:B->C
返回第3层
返回第2层
返回第1层
共移动22步
0:继续其他:退出
2、整合项目:
依次运行三个实验得到的结果:
■F:\360Downloads\VS2017平常文件存储\HANOI塔与一元多项式整合\Debug\HANOI塔.exe□X
请输入所需执行的程方:工一元多项式的加减运与2.Hanoi塔前汝3.复数的四则运算:
1
诂输入多项式A中x的系数及指数(输入0。表示输入结束):
11
22
33
00
请输入多项式B中x的系数及指数(输入00表示输入结束):
22
34
45
00
A(x)=lx1+2x2+3x3
B(x)=2x'2+3x'4+4x~5
k(x)+B(x)=lx1+4x2+3x3+3x4+4x'5
A(x)~B(x)=lx1+3x3-3x4-4x5
请按任意键继续...
若要继续,请输入0;若要退出•请输入Q或q!
■1F:\360Downloads\VS2017平常文峥储\HANOI塔与一元多演整合\Debug\HANOI塔.exe□
I请输入盘f数审:3
清输入计算方式:1.字符显示2.演示(输入盘r数不大「6):
盘子移动情况如下:
隹第1层调用第1个递归进入第2层
在:第2层调用第1个递UI进入第3层
第
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