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#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;
/*
* Hanoi 塔问题
* 1. 递归
* 2. 非递归
*/
// 1. 递归
void hanoiTower(int n, stack<int> &a, stack<int> &b, stack<int> &c)
{
if (n == 0)
return;
hanoiTower(n - 1, a, c, b); // n-1, a->b
c.push(a.top()); // 最后一个 a->c
// cout << "移动 a 上的 " << a.top() << " 到 c" << endl;
a.pop();
cout << " a.size() : " << a.size()
<< " b.size() : " << b.size()
<< " c.size() : " << c.size() << endl;
hanoiTower(n - 1, b, a, c); // n-1, b->c
}
/*
首先把三根柱子按顺序排成品字型，把所有的圆盘按从大到小的顺序放在柱子A上。
根据圆盘的数量确定柱子的排放顺序：
若n为偶数，按顺时针方向依次摆放 A B C；
若n为奇数，按顺时针方向依次摆放 A C B。
（1）按顺时针方向把圆盘1从现在的柱子移动到下一根柱子，即当n为偶数时，若圆盘1在柱子A，则把它移动到B；
若圆盘1在柱子B，则把它移动到C；若圆盘1在柱子C，则把它移动到A。
（2）接着，把另外两根柱子上可以移动的圆盘移动到新的柱子上。
即把非空柱子上的圆盘移动到空柱子上，当两根柱子都非空时，移动较小的圆盘
这一步没有明确规定移动哪个圆盘，你可能以为会有多种可能性，其实不然，可实施的行动是唯一的。
（3）反复进行（1）（2）操作，最后就能按规定完成汉诺塔的移动。
*/
/*
所有的汉诺塔移动可以总结为重复的两步，我们假设现在最小的圆盘在a柱子上，柱子为a，b，c
第一步：将最小圆盘移动到下一个柱子上，也就是b
第二步：对a柱子和c柱子进行顶上最小的元素进行判断，
把小一点的那个圆盘移动到大一点的那个圆盘（有空则摞在空柱子上）。
重复上述两步就可以得到答案。
注意：这样得到的最后的答案不一定是摞在c上，如果N是偶数将摞在b上，
所以如果N是偶数我们就令第二个柱子为c，第三个柱子为b，这样就一定最后是摞在c上的。
*/
// 2. 非递归
char s[4] = { '0', 'a', 'b', 'c' };
stack<int> a[4];
bool move(int before, int after)
{
if (a[before].empty())
{
return false;
}
if (!a[after].empty())
{
if ((a[after].top() - a[before].top()) < 0)
{
return false;
}
}
a[after].push(a[before].top()); // a -> c // a -> b
a[before].pop();
cout << s[before] << " -> " << s[after] << endl;
return true;
}
int main()
{
stack<int> aa, b, c;
int N = 0;
cout << "输入 a 柱上盘子数量 : ";
cin >> N;
for (int i = N; i > 0; i--)
{
aa.push(i);
// cout << a.top() << endl;
}
cout << "递归 : " << endl;
hanoiTower(N, aa, b, c);
// cout << c.size() << endl;
cout << "-------" << endl;
cout << "非递归 : " << endl;
int count = 0;
for (int i = 0; i < N; i++)
{
a[1].push(N - i); // a[1] : 3 2 1
}
if (N % 2 == 1) // N 是奇数，交换 b c 柱子的位置
{
s[2] = 'c';
s[3] = 'b';
}
while (++count)
{
move((count - 1) % 3 + 1, (count) % 3 + 1);
if (!move((count - 1) % 3 + 1, (count + 1) % 3 + 1)
&& !move((count + 1) % 3 + 1, (count - 1) % 3 + 1))
{
break;
}
}
return 0;
}