C语言课程设计#汉诺塔#

汉诺塔动态演示

一课题分析

1.1 设计要求

在Visual c++环境下编写汉诺塔的程序并运行出汉诺塔游戏。能够改变汉诺塔塔盘的数量。可以电脑演示移动过程，也可以人为移动，并且能够控制塔盘移动速度。实现汉诺塔的简单动态演示。

1.1.1 目的

了解在开发环境中如何编辑，编译，连接和运行一个C语言程序。通过运行汉诺塔的程序，初步了解C语言程序的结构特点。掌握C语言数据类型的概念，学会使用C语言的相关运算符构成表达式。

1.1.2 背景

世界范围内信息技术迅猛发展，新的技术和方法层出不穷。C语言在计算机应用中发挥着重要作用，并且在全世界普及推广。作为当代大学生，有必要掌握和会运用C语言。

1.1.3 意义

这次课程设计，可以培养我们独立自主的学习能力，实事求是的学习态度，严谨治学的学习作风，通过实践，建立系统设计的整体思想，锻炼编写程序、调试程序的能力，学习文档编写规范，吸取他人经验、探索前言知识的习惯，树立团队协作精神。同时课程设计还可以弥补我们自身在实践时所缺少的经验。这次对于汉诺塔这个问题的研究是我在C 语言课程学习中递归函数的一次实际运用，对我的递归函数的理解会有更多的帮助。

1.2 实现功能

运用数据结构的相关知识，利用一定的算法制作出汉诺塔程序。能输入塔盘的数量（10以内）和塔盘移动速度，支持人和电脑操作，并且显示移动过程和移动次数，实现汉诺塔的动态演示。

图1 汉诺塔功能结构图

二整体设计2.1 框架设计

图2 汉诺塔流程图

三详细设计

3.1问题描述

假设有三个分别命名为A，B和C的塔座，在塔座B上插有n个直径大小各不相同、从小到大编号为1，2，…，n的圆盘。现要求将塔座B上的n个圆盘移至塔座A上并仍按同样顺序叠排，圆盘移动时必须遵守以下规则：

（1）每次只能移动一个圆盘；

（2）圆盘可以插在A，B和C中任一塔上；

（3）任何时刻都不能将一个较大的圆盘压在较小的圆盘之上。

要求：用程序模拟上述问题解决办法，并输出移动的总次数，圆盘的个数从键盘输入；并想办法计算出程序运行的时间。

3.2 算法思路

3.2.1建立数学模型

这个问题可用递归法解决，并用数学归纳法又个别得出普遍解法：

假设塔座B上有3个圆盘移动到塔座A上：

（1）将塔座B上2个圆盘借助塔座A移动到塔座C上；

（2）将塔座B上1个圆盘移动到塔座A上；

（3）将塔座C上2个圆盘借助塔座B移动到塔座A上。

其中第2步可以直接实现。第1步又可用递归方法分解为：

1.1"将塔座B上1个圆盘从塔座X移动到塔座A；

1.2"将塔座B上1个圆盘从塔座X移动到塔座C；

1.3"将塔座A上1个圆盘从塔座Z移动到塔座C。

第3步可以分解为：

将塔座C上1个圆盘从塔座Y移动到塔座B；

将塔座C上1个圆盘从塔座Y移动到塔座A；

将塔座B上1个圆盘从塔座X移动到塔座A。

综上所述：可得到移动3个圆盘的步骤为

B->A,B->C, A->C, B->A, C->B, C->A, B->A,

3.2.2 算法设计

将n个圆盘由B依次移到A，C作为辅助塔座。当n=1时，可以直接完成。否则，将塔座B 顶上的n-1个圆盘借助塔座A移动到塔座C上；然后将圆盘B上第n个圆盘移到塔座A上；最后将塔座C上的n-1个圆盘移到塔座A上，并用塔座B作为辅助塔座。

3.2 运用类的介绍主类Tower

类HannoiTower

类TowerPoint

类Disk

类Time

四总结

这次对于汉诺塔的课程设计我有很多心得和体会，课程设计所设计制作出来的汉诺塔游戏总体符合设计要求，但也有一些缺点和不足，没能完全达到预期的要求。通过课程设计，我们对C语言的掌握提高到了一个新的水平，能够应用C语言编写出一个实用的程序，很大程度上提高了程序综合设计能力、分析能力和编程能力。掌握了很多新的编程技巧，积累了一些编程经验这些技巧和经验对于以后的课程都是很重要的。因此我觉得这次课程设计虽然困难不小，但收获很大。编写程序其中最重要的一个方面就是要认真，认真编写代码可。以大大减少错误的出现；其次是要有耐心，勇于克服困难，不断解决问题，面对困难要永不退缩，迎难而上；再次是要有清晰的思维，能够理清各个函数之间的关系，明确各个函数的职能；最后还要和同学多交流合作，多参考书籍。

参考文献

【01】谭浩强《C程序设计》第4版清华大学出版社 2010

【02】C语言程序设计精品课程网站汉诺塔程序设计 2012.6

【03】覃征,王志敏《程序设计方法与优化》西安交通大学出版社 2004

【04】彭四伟,赵彤洲,高巍《C语言程序设计》清华大学出版社 2002

附录

#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;