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<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<conio.h>#include<string.h>#include<math.h>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<ta[ta_1].l;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");elsefor(i=0;i<200000*speed;i++);}void hanoi(int ta_1,int ta_2,int ta_3,int m) //递归,ta_1/ta_2/ta_3分别为座塔的代号，m为盘子数{if(m==1)move(ta_1,ta_3); //如果盘子为，将这个盘子从塔座A移动到塔座C else{hanoi(ta_1,ta_3,ta_2,m-1); //将塔座A的前m-1个盘子移到塔座Bmove(ta_1,ta_3); //将塔座A的第m个盘子移到塔座Chanoi(ta_2,ta_1,ta_3,m-1); //将塔座B的m-1个盘子移到塔座C}}void main(){int i;printf("请输入汉诺塔的高度（范围->10）：");scanf("%d",&n);printf("请选择：输入由电脑自动控制；\n");printf(" 输入由人控制。

\n");printf("请输入：");scanf("%d",&computerorpeople);if(computerorpeople!=1&&computerorpeople!=2)computerorpeople=1;if(computerorpeople==1){printf("请输入移动盘的速度(例如：输入则代表秒)：");scanf("%d",&speed);}if(n<1||n>10)n=10;ta[0].h=n;system("cls");for(i=0;i<7+n;i++)printf("%s\n",hnt[i]);printf("%s\n\n ",hnt[17]);system("pause");hanoi(0,1,2,n);if(computerorpeople==1)system("pause");}七、调试过程八、学习总结与心得通过这次的课程设计，我深入了解了汉诺塔这一经典问题，掌握了两种解决汉诺塔的方法。

同时也更好的掌握了栈思想和函数的创建、调用等知识。

也掌握了一些修改等程序的技巧，这对我以后的学习生涯有很大的帮助。

通过这次的课程设计我深刻的认识到自己所学知识的匮乏，它让我意识到自己的基础很不扎实，需要用功复习，也提醒我要利用大学的时光多充实自己。

当然这次程序设计的并不是很完善，还有地方可以修改。

在下次课程设计中我要努力完善自己的程序不会再出现这一次的不足。

通过汉诺塔问题的C++课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。

在整个设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想这样的方法可以行得通，但实际运行时，总实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。

我们做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个函数的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们了解了很多函数的功能，并且对于其在程序中的使用有了更多的认识。

通过动手实践让我们对每种定义都印象深刻。

所以,这次的课程设计对我们的作用是非常大的。

通过这个实习，过程曲折可谓一语难尽。

在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。

总之，在这次课程设计中我学到了很多。