组合数学讲义
(四) 例
例3.1.1 (Hanoi塔问题)这是组合学中著名的问题。n个圆盘按从小到大的顺序一次套在柱A上,如图3.1.1所示。规定每次只能从一根柱子上搬动一个圆盘到另一根柱子上,且要求在搬动过程中不允许大盘放在小盘上,而且只有A、B、C三根柱子可供使用。用an表示将n个盘从柱A移到柱C上所需搬动圆盘的最少次数,试建立数列{an}的递推关系。
A B C
图3.1.1 Hanoi塔问题
(解)特例:a1=1,a2=3,对于任何n≥3。 一般情形::
第一步,将套在柱A的上部的n-1个盘按要求移到柱B上,共搬动了an 1次;
第二步,将柱A上的最大一个盘移到柱C上,只要搬动一次;
第三步,再从柱B将n-1个盘按要求移到柱C上,也要用an 1次。
an 2an 1 1,
由加法法则:
(3.1.3)
a1 1