c# 实现汉诺塔游戏

 更新时间:2020年12月8日 11:34  点击:2422

汉诺塔游戏一旦掌握了规律,其实是有点单调和无聊的,不过却是学习递归的一个绝佳例子,想当初学习老谭C的时候,就卡在这儿好长时间。

对初学编程的人来说,递归本身就不易理解,如果使用C语言没有好的调试环境就更难去理解了。在这方面,VS调试输出是真方便,一目了然。

但要想理解递归求解汉诺塔,还是得先玩一玩游戏本身,有点感受。另外,设计一下这个游戏也可以加深对它的理解,同时还可以对数据结构中的栈有一个简单的认识。

因为汉诺塔的游戏规则本身就是一个栈,只能从平台最上面取走碟子,然后放在另一个平台最上面,这明显是个栈。下面是我设计的游戏界面:

游戏的玩法关键:奇数个盘子,第一个先移到C上;偶数个盘子,第一个先移到B上

平台和背景容器是事先画好的,碟子是动态生成的,使用了容器控件panel的拖动事件来实现拖动碟子(就是个label控件而已)的功能。

主要代码:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Drawing;
using System.Windows.Forms;
 
namespace 汉诺塔
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        int dishNum = 3;
        int dishThick = 20;
        int count;            // 记录步数
        Stack<int> pileA;     // 存放平台A的数据
        Stack<int> pileB;     // 存放平台B的数据
        Stack<int> pileC;     // 存放平台C的数据
 
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
            InitGame();
            Result.ShowAnswer(dishNum);
        }
 
        private void InitGame()
        {
            pileA = new Stack<int>();
            pileB = new Stack<int>();
            pileC = new Stack<int>();
            panelA.Tag = pileA;
            panelB.Tag = pileB;
            panelC.Tag = pileC;
            for (int i = 0; i < dishNum; i++)
            {
                Label label = new Label();
                label.BackColor = Color.Gold;
                label.BorderStyle = BorderStyle.FixedSingle;
                label.Parent = panelA;
                label.Size = new Size(panelA.Width - (i + 1) * 12, dishThick);    // 从下往上每层宽度减少12
                label.Location = new Point(panelA.Width / 2 - label.Width / 2, panelA.Height - dishThick * (i + 1));
                label.BringToFront();
                label.MouseMove += new MouseEventHandler(Dish_MouseMove);
                label.Text = (dishNum - i).ToString();
                label.TextAlign = ContentAlignment.MiddleCenter;
                label.Name = "dish" + i;
                label.Tag = i;    // 设置碟子的编号
                pileA.Push(i);    // 存储碟子的编号
            }
            count = 0;
            lblCount.Text = "已走步数:" + count;
            lblLevel.Text = "最少步数:" + (Math.Pow(2, dishNum) - 1);
        }
 
        private void Dish_MouseMove(object sender, MouseEventArgs e)
        {
            Label label = sender as Label;
            if (e.Button == MouseButtons.Left)
            {
                label.DoDragDrop(label, DragDropEffects.Move);
            }
        }
 
        private void panelBox_DragEnter(object sender, DragEventArgs e)
        {
            if (e.Data.GetDataPresent(typeof(Label)))
            {
                //Console.WriteLine("DragEnter: {0}", (sender as Panel).Name);
                Label label = e.Data.GetData(typeof(Label)) as Label;
                Panel panelFrom = label.Parent as Panel;
                Stack<int> pileFrom = panelFrom.Tag as Stack<int>;
                int index = (int)label.Tag;
                if (pileFrom.Peek() == index) e.Effect = DragDropEffects.Move;    // 只可以拖走最顶层的碟子
                else e.Effect = DragDropEffects.None;
            }
        }
 
        private void panelBox_DragDrop(object sender, DragEventArgs e)
        {
            Panel panelTo = sender as Panel;
            //Console.WriteLine("DragDrop: {0}", panelTo.Name);
            //Point newPoint = panel.PointToClient(new Point(e.X, e.Y));
            Stack<int> pileTo = panelTo.Tag as Stack<int>;
            Label label = e.Data.GetData(typeof(Label)) as Label;
            Panel panelFrom = label.Parent as Panel;
            Stack<int> pileFrom = panelFrom.Tag as Stack<int>;
            int index = (int)label.Tag;
            if (pileTo.Count == 0 || index > pileTo.Peek())    // 只可以放置小的碟子到大的碟子上(栈为空时使用Peek会引发异常)
            {
                label.Parent = panelTo;
                label.Location = new Point(panelTo.Width / 2 - label.Width / 2, panelTo.Height - dishThick * (pileTo.Count + 1));
                label.BringToFront();
                pileFrom.Pop();
                pileTo.Push(index);
                count++;
                lblCount.Text = "已走步数:" + count;
                if (IsWin())
                {
                    if (dishNum < 9)    // 9层够玩了
                    {
                        MessageBox.Show("OK, be going to next...", "Help", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
                        dishNum++;
                        Reset();
                        InitGame();
                    }
                    else
                    {
                        MessageBox.Show("You Win!", "Help", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Information);
                    }
                }
            }
            else e.Effect = DragDropEffects.None;
        }
 
        private bool IsWin()
        {
            if (pileC.Count == dishNum) return true;
            else return false;
        }
 
        private void Reset()    // 删除现在所有的碟子
        {
            //panelC.Controls.Clear();    // 会把柱子也删除
            //Console.WriteLine("panelC: {0}", panelC.Controls.Count);
            for (int i = panelC.Controls.Count - 1; i >= 0; i--)    // 注意从前往后移除控件时控件的索引会跟着变化导致难以跟踪
            {
                //Console.WriteLine(" {0} {1}", i, panelC.Controls[i].Name);
                if (panelC.Controls[i].Name.StartsWith("dish")) panelC.Controls[i].Dispose();
            }
        }
    }
}

用C#写的代码感觉都不用怎么解释,大概思路一说,关键的地方注释一下,一看就明白了。

然后说到解法,其实就是使用老谭C的代码,不过标注了有用的调试输出信息,如下:

namespace 汉诺塔
{
  class Result
  {
    static int count = 0;

    static void Move(char x, char y)         // 从x座移到y座
    {
      Debug.Print("  {0} ------> {1}", x, y);   // 实际执行
      //Console.WriteLine(" {0} --> {1}", x, y);
      count++;   // 把count++放到hanoi中两个move后面也可以
    }

    static void Hanoi(int n, char a, char b, char c)   // a:源座,b:中转座,c:目标座;将n个盘从a座借助b座移到c座
    {
      Debug.Print("{0}: {1} -> {2} -> {3}", n, a, b, c);  // 目标任务
      if (n == 1)
      {
        Move(a, c);
      }
      else
      {
        Hanoi(n - 1, a, c, b);   // 分解任务(递归调用相对于将此任务作为目标任务以便继续分解)
        Debug.Print("{0}: {1} ------> {2}", n, a, c);  // 实际任务
        Move(a, c);
        Hanoi(n - 1, b, a, c);   // 分解任务(递归调用相对于将此任务作为目标任务以便继续分解)
      }
    }

    public static void ShowAnswer(int num)
    {
      Hanoi(num, 'A', 'B', 'C');
      Console.WriteLine("总共需{0}步", count);
    }
  }
}

理解1:移动n个盘子的步数是移动n-1个盘子的步数的2倍再加1,即:a[n] = 2a[n-1]+1,可推出:a[n]=2^n-1
理解2:n个盘子分配给n个人的话,第1人(总工)只需走1步,第2人(分包)走2步,第3人(分包)走4步...第n人(工人)走2^(n-1)步
理解3:从最上层开始层层分解任务,下面的所有层次干完后他再干然后下层继续补完,每个人都干活了,只有最底层的人接到任务不做分解直接开干
查看调试输出可以很容易的理解整个调用过程,有碟子数量和双箭头的为目标任务,有碟子数量和单箭头的为实际任务,只有单箭头的为实际执行步骤

3: A -> B -> C
2: A -> C -> B
1: A -> B -> C
  A ------> C
2: A ------> B
  A ------> B
1: C -> A -> B
  C ------> B
3: A ------> C
  A ------> C
2: B -> A -> C
1: B -> C -> A
  B ------> A
2: B ------> C
  B ------> C
1: A -> B -> C
  A ------> C
总共需7步

将n个盘从a座借助b座移到c座,将上面的数据代入就可以很容易的理解了。下载地址

以上就是c# 实现汉诺塔游戏的详细内容,更多关于c# 汉诺塔游戏的资料请关注猪先飞其它相关文章!

[!--infotagslink--]

相关文章

  • 浅谈C# 字段和属性

    这篇文章主要介绍了C# 字段和属性的的相关资料,文中示例代码非常详细,供大家参考和学习,感兴趣的朋友可以了解下...2020-11-03
  • C#实现简单的登录界面

    我们在使用C#做项目的时候,基本上都需要制作登录界面,那么今天我们就来一步步看看,如果简单的实现登录界面呢,本文给出2个例子,由简入难,希望大家能够喜欢。...2020-06-25
  • C#中截取字符串的的基本方法详解

    这篇文章主要介绍了C#中截取字符串的的基本方法,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧...2020-11-03
  • C#实现简单的Http请求实例

    这篇文章主要介绍了C#实现简单的Http请求的方法,以实例形式较为详细的分析了C#实现Http请求的具体方法,需要的朋友可以参考下...2020-06-25
  • C#连接SQL数据库和查询数据功能的操作技巧

    本文给大家分享C#连接SQL数据库和查询数据功能的操作技巧,本文通过图文并茂的形式给大家介绍的非常详细,需要的朋友参考下吧...2021-05-17
  • C#中new的几种用法详解

    本文主要介绍了C#中new的几种用法,具有很好的参考价值,下面跟着小编一起来看下吧...2020-06-25
  • 使用Visual Studio2019创建C#项目(窗体应用程序、控制台应用程序、Web应用程序)

    这篇文章主要介绍了使用Visual Studio2019创建C#项目(窗体应用程序、控制台应用程序、Web应用程序),小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧...2020-06-25
  • C#开发Windows窗体应用程序的简单操作步骤

    这篇文章主要介绍了C#开发Windows窗体应用程序的简单操作步骤,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧...2021-04-12
  • C#从数据库读取图片并保存的两种方法

    这篇文章主要介绍了C#从数据库读取图片并保存的方法,帮助大家更好的理解和使用c#,感兴趣的朋友可以了解下...2021-01-16
  • C#和JavaScript实现交互的方法

    最近做一个小项目不可避免的需要前端脚本与后台进行交互。由于是在asp.net中实现,故问题演化成asp.net中jiavascript与后台c#如何进行交互。...2020-06-25
  • C++调用C#的DLL程序实现方法

    本文通过例子,讲述了C++调用C#的DLL程序的方法,作出了以下总结,下面就让我们一起来学习吧。...2020-06-25
  • 轻松学习C#的基础入门

    轻松学习C#的基础入门,了解C#最基本的知识点,C#是一种简洁的,类型安全的一种完全面向对象的开发语言,是Microsoft专门基于.NET Framework平台开发的而量身定做的高级程序设计语言,需要的朋友可以参考下...2020-06-25
  • C#变量命名规则小结

    本文主要介绍了C#变量命名规则小结,文中介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下...2021-09-09
  • C# 中如何取绝对值函数

    本文主要介绍了C# 中取绝对值的函数。具有很好的参考价值。下面跟着小编一起来看下吧...2020-06-25
  • c#自带缓存使用方法 c#移除清理缓存

    这篇文章主要介绍了c#自带缓存使用方法,包括获取数据缓存、设置数据缓存、移除指定数据缓存等方法,需要的朋友可以参考下...2020-06-25
  • c#中(&&,||)与(&,|)的区别详解

    这篇文章主要介绍了c#中(&&,||)与(&,|)的区别详解,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧...2020-06-25
  • C#学习笔记- 随机函数Random()的用法详解

    下面小编就为大家带来一篇C#学习笔记- 随机函数Random()的用法详解。小编觉得挺不错的,现在就分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧...2020-06-25
  • 经典实例讲解C#递归算法

    这篇文章主要用实例讲解C#递归算法的概念以及用法,文中代码非常详细,帮助大家更好的参考和学习,感兴趣的朋友可以了解下...2020-06-25
  • C#中list用法实例

    这篇文章主要介绍了C#中list用法,结合实例形式分析了C#中list排序、运算、转换等常见操作技巧,具有一定参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下...2020-06-25
  • c#检测usb设备拨插类库USBClassLibrary分享

    这篇文章主要介绍了c#检测usb设备拨插类库USBClassLibrary的简单示例,需要的朋友可以参考下...2020-06-25