java汉诺塔测试

汉诺塔问题[又称河内塔]是印度的一个古老的传说。

据传开天辟地之神勃拉玛在一个庙里留下了三根金刚石的棒，第一根上面套着64个圆的金 片，最大的一个在底下，其余一个比一个小，依次叠上去，庙里的众僧不倦地把它们一个个地从这根棒搬到另一根棒上，规定可利用中间的一根棒作为帮助，但每次 只能搬一个，而且大的不能放在小的上面。就是这看似简单的问题，却困扰了人们千年以上。

后来，这个传说就演变为汉诺塔游戏，玩法如下:

1.有三根杆子A,B,C。A杆上有若干碟子 
2.每次移动一块碟子,小的只能叠在大的上面 
3.把所有碟子从A杆全部移到C杆上

经过研究发现，三圆盘的汉诺塔问题很好破解，就是按照移动规则向一个方向移动金片：
如3阶汉诺塔的移动：A→C,A→B,C→B,A→C,B→A,B→C,A→C

但每当增加一阶，移动的次数却会以倍数增加，因此每当圆盘增加到一定数量时，常人只能望而却步。

而我们程序员却可以借助于计算机的运算性能，轻而易举地解决这一问题，汉诺塔问题也作为程序设计中的经典递归问题而存在下来。

但是，实践和理论往往却有天壤之别，我们虽然可以运算出汉诺塔的结果，但是却未必能动手完成这一结果。不信？我这里给出了一个简单的汉诺塔实现，有兴趣的可以自己码盘子看看。

package org.loon.test;

import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Frame;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Menu;
import java.awt.MenuBar;
import java.awt.MenuItem;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.MouseAdapter;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;

/**
 * <p>
 * Title: LoonFramework
 * </p>
 * <p>
 * Description:java汉诺塔测试
 * </p>
 * <p>
 * Copyright: Copyright (c) 2007
 * </p>
 * <p>
 * Company: LoonFramework
 * </p>
 * 
 * @author chenpeng
 * @email：ceponline@yahoo.com.cn
 * @version 0.1
 */
public class Hanio extends Frame {
    /**
     * 
     */
    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private HanioDraw _hanioDraw;

    public static void main(String args[]) {
        new Hanio("java汉诺塔实现测试", 350, 300);
    }

    public Hanio(String string, int width, int height) {
        super(string);

        _hanioDraw = new HanioDraw();

        setResizable(false);// 设为用户不可改变窗体大小
        setSize(width, height);// 设置窗口大小
        setBackground(Color.WHITE);// 背景颜色设置为白色

        // 菜单
        MenuBar myMenu = new MenuBar();
        Menu sMenu = new Menu("选择数量");

        MenuItem[] mItems = new MenuItem[6];
        for (int i = 3; i <= 8; i++) {
            mItems[i - 3] = new MenuItem(String.valueOf(i));
            mItems[i - 3].addActionListener(new ActionListener() {
                public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                    _hanioDraw.init(Integer.parseInt(((MenuItem) e.getSource())
                            .getLabel().toString()));
                    repaint();
                }
            });
            sMenu.add(mItems[i - 3]);
        }

        myMenu.add(sMenu);
        setMenuBar(myMenu);

        setLayout(null);
        // 加入窗体监听
        addWindowListener(new WindowAdapter() {
            public void windowClosing(WindowEvent e) {
                System.exit(0);
            }
        });
        // 加入鼠标监听
        addMouseListener(new MouseAdapter() {
            public void mouseClicked(MouseEvent e) {

                Hanio hanio = (Hanio) e.getSource();
                Dimension frSize = hanio.getSize();
                int x = e.getX();
                int w = frSize.width / 3;
                if (x < w) {
                    hanio.getHanioDraw().click(0);
                } else if (x < (2 * w)) {
                    hanio.getHanioDraw().click(1);
                } else {
                    hanio.getHanioDraw().click(2);
                }

                hanio.repaint();

            }
        });
        // 窗体居中
        setLocationRelativeTo(null);
        // 显示窗口
        setVisible(true);

    }

    public void paint(Graphics g) {

        final int OBJECT_H = 15;// 对象高
        final int OBJECT_W = 10;// 对象宽
        final int OBJECT_D = 90;// 对象间距
        final int OBJECT_S = 60;// 起始位置

        // 绘制图像
        int n;
        for (n = 0; n < 8; n++) {
            if (_hanioDraw.getBlock(n, 0) != 0) {
                g.drawRect(OBJECT_S, 200 - n * OBJECT_H, OBJECT_W
                        * _hanioDraw.getBlock(n, 0), OBJECT_H);
            }
        }
        for (n = 0; n < 8; n++) {
            if (_hanioDraw.getBlock(n, 1) != 0) {
                g.drawRect(OBJECT_D + OBJECT_S, 200 - n * OBJECT_H, OBJECT_W
                        * _hanioDraw.getBlock(n, 1), OBJECT_H);
            }
        }
        for (n = 0; n < 8; n++) {
            if (_hanioDraw.getBlock(n, 2) != 0) {
                g.drawRect(2 * OBJECT_D + OBJECT_S, 200 - n * OBJECT_H,
                        OBJECT_W * _hanioDraw.getBlock(n, 2), OBJECT_H);
            }
        }

        if (_hanioDraw.getTop() != 0) {
            g.drawRect(60, 60, OBJECT_W * _hanioDraw.getTop(), OBJECT_H);
        }
        if (_hanioDraw.goFull()) {
            g.drawString("完成", 100, 100);
        }

    }

    public HanioDraw getHanioDraw() {
        return _hanioDraw;
    }

    public void setHanioDraw(HanioDraw hd) {
        this._hanioDraw = hd;
    }

    class HanioDraw {

        private int _top;// 拿起的方块

        private int _size;// 总数

        private int[][] _room;// 用以存储位置

        private int[] _cache;// 缓存单个对象

        public HanioDraw() {
            _room = new int[8][3];
            _cache = new int[3];
            // 默认初始值
            init(3);
        }

        /**
         * 开始处理
         * 
         * @param x
         */
        public void init(int x) {
            _size = x - 1;
            for (int i = 0; i <= 2; i++) {
                for (int j = 0; j < 8; j++) {
                    _room[j][i] = 0;
                }
                _cache[i] = -1;
            }
            for (int i = 0; i < x; ++i) {
                _room[i][0] = x - i;
            }
            _cache[0] = x - 1;
            _top = 0;
        }

        /**
         * 拿起目标对象
         * 
         * @param x
         * @return
         */
        boolean take(int x) {
            if (_cache[x] == -1)
                return false;
            _top = _room[_cache[x]][x];
            _room[_cache[x]][x] = 0;
            _cache[x]--;
            return true;
        }

        /**
         * 拖动目标对象
         * 
         * @param x
         * @return
         */
        boolean drop(int x) {
            if (_cache[x] != -1) {
                if (_top > _room[_cache[x]][x])
                    return false;
            }
            _cache[x]++;
            _room[_cache[x]][x] = _top;
            _top = 0;
            return true;
        }

        /**
         * 判定事件是否完成
         * 
         * @return
         */
        public boolean goFull() {
            if (_cache[1] == _size) {
                return true;
            }
            if (_cache[2] == _size) {
                return true;
            }
            return false;
        }

        /**
         * 点击事件
         * 
         * @param x
         * @return
         */
        public boolean click(int x) {
            if (goFull()) {
                return false;
            }
            if (_top == 0) {
                take(x);
            } else {
                drop(x);
            }
            return true;
        }

        public int getTop() {
            return _top;
        }

        public int getBlock(int x, int group) {
            return _room[x][group];
        }
    }

}

 

运行图如下：