答案 | 汉诺塔之谜
我们可以用不同大小的数字代替不同尺寸的圆盘。现在,我们从只有一个圆盘的“塔”开始,来系统地构建解决方案。如果只有一个圆盘,那么答案很简单:只需一步,就可以将这个圆盘从左移动到右。
对于有两个圆盘的“塔”,首先将圆盘1从左边的圆柱移动到中间的圆柱上,然后将圆盘2从左移动到右,最后将圆盘1从中间的圆柱移动到右边的圆柱上。这总共需要3步,即(2²-1)步。
对于有三个圆盘的“塔”,首先,我们不移动圆盘3,将问题简化为只有两个圆盘的移动。这样一来,我们可以先将这两个圆盘从左边的圆柱移动到中间的圆柱上,共需要三步。然后,第四步是我们将圆盘3从左移动到右。接着,我们不再移动圆盘3,而是将其余两个圆盘从中间的圆柱移动到右边的圆柱上,依然需要三步。因此,这总共需要:3+1+3=7步,即(2³-1)步。
对于有4个圆盘的“塔”,我们可以通过类似的方式,将问题简化为只三个圆盘的移动。这总共需要7+1+7=15步,即(2⁴-1)步。最后,对于有5个圆盘的“塔”,则总共需要15+1+15=31步,即(2⁵-1)步。一般来说,对于有n个圆盘的“塔”,总共需要(2ⁿ-1)步。
因此,对于爱德华·卢卡斯原本设计的游戏,汉诺塔有8个圆盘,那么要将这些圆盘从左移动到右就需要255步。