汉诺塔游戏设计过程

兰州交通大学

数理与软件工程学院

课程设计报告

2011 ～2012学年第二学期

2012年6月

一、实验目的：

通过此次C++实训，一方面加深了对C++语言的了解，而不只是单单的在课本中学到的那些理论。通过学生动手亲自编写，平时乏味的课程，变的生动有趣。平时在课堂上学到的东西可以自己动手编写，将其转化成一些实用的技能。另一方面，通过学生小组完成任务，提高团队意识，增加凝聚力，让同学们意识到团结就是力量，每个人都是重要的一份子。

二、题目：汉诺塔游戏程序

<1> 问题描述：在平面上有三个位置A、B、C，在A位置上有n

个大小不等的圆盘、小盘压在大盘上形成圆盘堆。要求将A位置的N个圆盘通过B位置移动到C位置上，并按同样的顺序叠放。

移动圆盘时必须遵循以下规则：

1.每一次只能移动一个圆盘

2.圆盘可以放在A、B、C任何一个塔座上

3.任何时刻都不能将大圆盘压在小圆盘上

<2> 基本要求：

圆盘的个数从键盘输入（如3-64等）；用动画的形式在屏幕上显示盘的移动。

三、问题分析和任务定义

1、已知有三个塔（1、

2、3）和n个从大到小的金碟子，初始状态时n个碟子按从大到小的次序从塔1的底部堆放至顶部。

2、要求把碟子都移动到塔2（按从大到小的次序从塔2的底部堆

放至顶部）。

3、每次移动一个碟子。

4、任何时候、任何一个塔上都不能把大碟子放到小碟子的上面。

5、可以借助塔3。

先考虑a杆下面的盘子而非杆上最上面的盘子，于是任务变成了：

1、将上面的N个盘子移到b杆上；

2、将a杆上剩下的盘子移到c杆上；

3、将b杆上的全部盘子移到c杆上。

将这个过程继续下去，就是要先完成移动n个盘子、n-1个盘子、n-2个盘子....1个盘的工作。

四、课题介绍：

4.1 汉诺塔问题初始模型：

4.2 实现步骤：

为满足题目中盘子的移动问题，必须遵循的条件是：一次

仅能移动一个盘，且不允许大盘放在小盘的上面。

设要解决的汉诺塔共有N个圆盘，对A杆上的全部N个圆盘从小到大顺序编号，最小的圆盘为1号，次之为2号，依次类

推，则最下面的圆盘的编号为N。

第一步：先将问题简化。假设A杆上只有一个圆盘，即汉诺塔只有一层N，则只要将1号盘从A杆上移到B杆上即可。

第二步：对于一个有N（N>1）个圆盘的汉诺塔，将N个圆

盘分成两部分：“上面的N-1个圆盘”看成一个整体，为了

解决N个圆盘的汉诺塔，可以按下面图示的方式进行操作：（1）将A杆上面的N-1个盘子，借助B杆，移到C杆上；

图4—1

（2）将A杆上剩余的N号盘子移到B杆上；

图4—2

（3）将C杆上的N-1个盘子，借助A杆，移到B杆上。

图4—3

五、流程图

开始

初始化界面、视窗

游戏选择界面

按键判断

Enter键进入游戏

选择盘子数目（2—10）

开始游戏

判断游戏结果

Y 继续

N 退出

盘子数加1 界面、按任意键退出

Esc键退出游戏

六、源程序代码

#include

#include

#include

#include

#include

struct T

{

int h; //塔的高度

int x; //塔的第一个盘的x坐标,y坐标等于(7+n-塔的高度h)

int l; //塔的第一个盘的长度

}ta[3]={{10,15,2},{0,0,0},{0,0,0}};

char hnt[18][79]={

{" "}, {" 汉诺塔动画演示 "}, {" "}, {" ╔════════════════════════════════════╗"}, {" ║║"}, {" ║║"}, {" ║║"}, {" ║▆║"}, {" ║▆▆║"}, {" ║▆▆▆║"}, {" ║▆▆▆▆║"}, {" ║▆▆▆▆▆║"}, {" ║▆▆▆▆▆▆║"}, {" ║▆▆▆▆▆▆▆║"}, {" ║▆▆▆▆▆▆▆▆║"}, {" ║▆▆▆▆▆▆▆▆▆║"}, {" ║▆▆▆▆▆▆▆▆▆▆║"}, {" ╚════════════════════════════════════╝"}};

int n;

int sum=0;

int computerorpeople=1;

int speed=0;

void count_ta_1(int ta_1)

{

int i;

int j;

int k=0;

for(i=7;i<7+n;i++)

for(j=4+ta_1*24;j<28+ta_1*24;j++)

{

if(hnt[i][j]!=' ')

{

for(;hnt[i][j+k]!=' ';k++);

ta[ta_1].x=j;

ta[ta_1].l=k;

return;

}

}

}

void move(int ta_1,int ta_3)

{

int i;

sum++;

ta[ta_3].h++;

ta[ta_3].x=ta[ta_1].x+(ta_3-ta_1)*24;

ta[ta_3].l=ta[ta_1].l;

for(i=0;i

{

hnt[7+n-ta[ta_3].h][ta[ta_3].x+i]=hnt[7+n-ta[ta_1].h][ta[ta_1].x+i];

hnt[7+n-ta[ta_1].h][ta[ta_1].x+i]=' ';

}

ta[ta_1].h--;

count_ta_1(ta_1);

system("cls");

for(i=0;i<7+n;i++)

printf("%s\n",hnt[i]);

printf("%s",hnt[17]);

printf("\n\n 从%c塔移动一个盘到%c塔\n",ta_1+65,ta_3+65);

printf("\n 步数:%d\n\n ",sum);

if(computerorpeople==2)

system("pause");

else

for(i=0;i<200000*speed;i++);

}