Модифицированная задача о Ханойских башнях

@Евгений П · Регистрация: 20.01.2023

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Не получается реализовать визуальное перемещение дисков, как сделать так, чтобы при нажатии на кнопки итераций они передвигались. И правильно ли считается общее количество проделанных итераций для перемещения всех дисков на шпиндель один. Помогите пожалуйста, месяц уже голову ломаю. Дайте ответ пожалуйста кодом

Python
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
import tkinter as tk
import random
 
 
class HanoiTowerApp:
    def __init__(self, root):
        self.root = root
        self.root.title("Hanoi Tower Visualization")
 
        # Инициализация состояний для каждой итерации
        self.iteration_states = {
            0: {8: [89, 79, 69, 59, 49, 39, 29], 7: [], 6: [69], 5: [89, 79, 69, 59, 49, 39, 29, 19, 9],
                4: [79, 69, 59, 49, 39, 29, 19, 9], 3: [69], 2: [79, 69], 1: []},
            25: {8: [89, 79, 69, 59], 7: [49, 39, 29], 6: [69], 5: [89, 79, 69, 59, 49, 39, 29, 19, 9],
                 4: [79, 69, 59, 49, 39, 29, 19, 9], 3: [69], 2: [79, 69], 1: []},
            50: {8: [89, 79], 7: [69, 59], 6: [49, 39], 5: [89, 79, 69, 59, 49, 39, 29, 19, 9],
                 4: [79, 69, 59, 49, 39, 29, 19, 9], 3: [69], 2: [79, 69], 1: []},
            75: {8: [89], 7: [79], 6: [69], 5: [59], 4: [49], 3: [39], 2: [79, 69], 1: []},
            100: {1: [89, 79, 69, 59, 49, 39, 29], 2: [], 3: [], 4: [], 5: [], 6: [], 7: [], 8: []}
        }
 
        # Изначально отображаем состояние на первой итерации
        self.spindles = self.iteration_states[0]
 
        # Создание холста для отображения башен
        self.canvas = tk.Canvas(self.root, width=1280, height=480, bg="white")
        self.canvas.grid(row=0, column=0, padx=20, pady=10)
 
        # Отображение начальной конфигурации
        self.display_towers()
 
        # Для отображения текста итерации
        self.iteration_text = None
 
        # Добавление переменной для отслеживания сделанных итераций
        self.iteration_count = 0  # Количество итераций
 
        # Создание контейнера для ввода процентов и кнопок
        self.percent_frame = tk.Frame(self.root)
        self.percent_frame.grid(row=1, column=0, pady=10)
 
        # Ввод для промежуточных процентов
        self.percent_labels = []
        default_percentages = [70, 19, 81, 20]
        for i in range(4):
            label = tk.Label(self.percent_frame, text=f"Процент {i + 1}:")
            label.grid(row=0, column=i * 2)
            entry = tk.Entry(self.percent_frame)
            entry.insert(tk.END, str(default_percentages[i]))  # Установка дефолтных значений
            entry.grid(row=0, column=i * 2 + 1)
            self.percent_labels.append(entry)
 
        # Кнопки для отображения начальной и конечной итерации
        self.buttons_frame = tk.Frame(self.root)
        self.buttons_frame.grid(row=2, column=0, pady=10)
 
        self.buttons = [
            tk.Button(self.buttons_frame, text="Начало", command=self.show_start),
            tk.Button(self.buttons_frame, text="Окончание", command=self.show_end),
        ]
        for btn in self.buttons:
            btn.grid(row=0, column=self.buttons.index(btn), padx=10)
 
        # Кнопки для отображения промежуточных итераций
        self.iteration_buttons = []
        for i in range(4):
            button = tk.Button(self.percent_frame, text=f"П. {i + 1}", command=lambda i=i: self.show_iteration(i))
            button.grid(row=1, column=i * 2 + 1, padx=10)
            self.iteration_buttons.append(button)
 
    def display_towers(self):
        self.canvas.delete("all")  # Очистить холст
        spindle_positions = [100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800]
 
        # Рисуем все шпиндели (с 8 до 1)
        for i in range(8, 0, -1):
            self.draw_spindle(spindle_positions[8 - i], i)
            self.draw_disks(spindle_positions[8 - i], self.spindles[i])
 
    def draw_spindle(self, x, number):
        # Рисуем сам шпиндель
        self.canvas.create_line(x, 50, x, 400, width=4)
        self.canvas.create_text(x, 30, text=f"Шпиндель {number}")
 
    def draw_disks(self, x, disks):
        if not disks:  # Если на шпинделе нет дисков
            return
        # Рисуем диски на шпинделе
        num_disks = len(disks)
        for i, disk in enumerate(disks):
            # Номер диска сверху вниз: сверху диск будет номером 1
            disk_number = num_disks - i  # Номер диска сверху вниз
            spindle_number = 8 - (x // 100) + 1  # Номер шпинделя (от 8 до 1)
 
            # Правильное вычисление диаметра: M * 10 + N
            diameter = spindle_number * 10 + disk_number  # Формула для диаметра
 
            color = f"#{random.randint(0, 0xFFFFFF):06x}"  # Случайный цвет
            # Рисуем диск
            self.canvas.create_rectangle(x - diameter / 2, 350 - i * 30, x + diameter / 2, 370 - i * 30, fill=color)
            self.canvas.create_text(x, 360 - i * 30, text=str(diameter), fill="white")
            # Добавляем номер диска слева
            self.canvas.create_text(x - diameter / 2 - 10, 360 - i * 30, text=str(disk_number), fill="black")
 
    def show_start(self):
        # Начальная конфигурация
        self.spindles = self.iteration_states[0]
        self.display_towers()
        self.update_iteration_text("Итерация 0")  # Обновляем текст на "Итерация 0"
 
    def show_end(self):
        # Конечная конфигурация
        self.spindles = self.iteration_states[100]
        self.display_towers()
        self.show_iterations_count()
 
    def show_iteration(self, iteration_index):
        # Получаем процент выполнения для итерации
        try:
            percentage = int(self.percent_labels[iteration_index].get())
        except ValueError:
            return
 
        # Вычисляем номер итерации на основе процента
        total_iterations = 100  # Общее количество итераций
        iteration_number = (percentage * total_iterations) // 100
 
        # Используем заранее подготовленное состояние для итерации
        self.spindles = self.iteration_states.get(iteration_number, self.iteration_states[0])
        self.display_towers()
        self.update_iteration_text(f"Итерация {iteration_number}")  # Обновляем текст
 
    def update_iteration_text(self, text):
        # Удаляем старую надпись и рисуем новую
        if self.iteration_text:
            self.canvas.delete(self.iteration_text)
        self.iteration_text = self.canvas.create_text(640, 420, text=text, font=("Arial", 14, "bold"))
 
    def show_iterations_count(self):
        # Общее количество шагов для задачи Ханои с 8 дисками
        total_steps = (2 ** 8) - 1  # Для 8 дисков общее количество шагов = 255
 
        # Получаем проценты для каждой итерации и вычисляем количество шагов
        total_iterations = 0
        for entry in self.percent_labels:
            try:
                percent = int(entry.get())  # Читаем процент из поля ввода
                iteration_steps = (percent * total_steps) // 100  # Преобразуем процент в шаги
                total_iterations += iteration_steps  # Добавляем шаги для текущего процента
            except ValueError:
                continue  # Если введено некорректное значение, пропускаем
 
        # Отображаем количество итераций на экране
        self.canvas.create_text(640, 450, text=f"Общее количество итераций: {total_iterations}",
                                font=("Arial", 14, "bold"))
 
 
root = tk.Tk()
app = HanoiTowerApp(root)
root.mainloop()

Сама задача:
Существует 8 шпинделей, пронумерованных от 8 до 1 справа налево. На каждом шпинделе надеты диски, в количестве, равном соответствующей цифре 70198120. Все диски имеют разные диаметры. Диаметр диска равен M * 10 + N, где М – номер шпинделя, на котором надет диск, а N – это номер диска на шпинделе, считая сверху вниз.
Необходимо визуально изобразить предложенную задачу.
Диски на шпинделях сделать случайных цветов. На каждом диске отображать цифру, равную его диаметру. Диаметр диска также показывать его фактическим размером в пикселях.
Необходимо вычислить, за какое минимальное количество итераций переместятся все диски на шпиндель номер 1 по следующим правилам:

• За одну итерацию можно переместить один диск;
• диски можно класть только с большего на меньший;
• cо шпинделя номер 8 можно перекладывать диски только на шпиндели 7 и 6;
• cо шпинделя 1 можно перекладывать диски только на шпиндели номер 2 и 3;
• cо шпинделей от 2 по 7 можно перекладывать диски только на два соседних шпинделя.

Необходимо отобразить начальное и конечное расположение дисков на шпинделях, для этого под изображением Ханойских башен предусмотреть две кнопки «Начало» и «Окончание». При нажатии на нее, в надписи под схемой должен выводится текст «Итерация ХХ», где ХХ – номер итерации (либо 0, либо номер итоговой итерации, соответственно).
Необходимо графически отобразить четыре промежуточные итерации перекладывания дисков. Для этого:
a. общее количество итераций признаётся равным 100%;
b. 70198120 делится на 4 двузначных числа, каждое из которых обозначает итерацию, соответствующую этому проценту выполнения общей задачи.

Под изображением Ханойских башень предусмотреть четыре поля для ввода цифр с процентами выполнения. По-умолчанию добавить туда числа 70198120
Под каждым полем для ввода предусмотреть кнопку, при нажатии на которую схема Ханойской башни отображает расположение дисков на соответствующей итерации. Также в надписи под схемой должен выводится текст «Итерация ХХ», где ХХ – номер итерации.
Дать возможность пользователю изменять проценты в полях для ввода цифр, и по нажатию соответствующей кнопки просматривать расположение дисков на данной итерации.

Основная часть работы над задачей сводится к правильной визуализации полученных результатов, а также оптимальному поиску промежуточных результатов.

Так как размер диска должен соответствовать его номеру на шпинделе и номеру самого шпинделя, умноженного на 10, то максимальный диаметр диска может быть 89. Поэтому для правильной визуализации без наложения дисков рекомендуется выдерживать расстояние между шпинделями примерно в 100-120 пикселей (для окна формата 1280х1024).

Поскольку диски близких размеров будут отличаться всего на один пиксель, то для контроля на каждом диске необходимо проставить его диаметр в виде цифры. Так как в конце задачи все диски будут находиться на первом шпинделе, а общее количество дисков теоретически может быть равно 72, то рекомендуется сделать толщину одного диска примерно равной 10-12 пикселям, для указанного окна.

Остальные элементы управления под схемой Ханойской башни рекомендуется выстраивать при нажатии на кнопки, нужно показать итерации, соответствующие 70%, 19%, 81% и 20% выполнения задачи.

Если по какому-либо проценту получается дробная итерация, то необходимо её визуализировать как промежуточный этап переноса диска. При этом диск изобразить в воздухе, между тем шпинделем, с которого он снят, и тем, на который он переносится. Номер итерации в таком случае отображать как дробный, с округлением до 3 цифр после нуля.

Входные данные:
Номер из 8 цифр, промежуточные проценты, вводимые в соответствующие поля над кнопками.

Выходные данные:
На цифровом дисплее должно отображаться окно с начальным расположением дисков на шпинделях Ханойских башень. Шпиндели пронумерованы, на дисках также обозначены соответствующие диаметры. Под ней отображается шесть кнопок и четыре поля для ввода цифр. В нижней части экрана демонстрируется надпись «Итерация 0».
При нажатии на любую из шести имеющихся кнопок, либо при заполнении поля ввода другими данными и нажатии на кнопку, схема ханойских башень меняется, для отображения соответствующей итерации.
Надпись в нижней части экрана также меняется.

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Как я обхитрил таблицу Word Alexander-7 21.03.2026 Когда мигает курсор у внешнего края таблицы, и нам надо перейти на новую строку, а при нажатии Enter создается новый ряд таблицы с ячейками, то мы вместо нервных нажатий Энтеров мы пишем любые буквы. . .	Krabik - рыболовный бот для WoW 3.3.5a AmbA 21.03.2026 без регистрации и смс. Это не торговля, приложение не содержит рекламы. Выполняет свою непосредственную задачу - автоматизацию рыбалки в WoW - и ничего более. Однако если админы будут против -. . .	Программный отбор значений справочника Maks 21.03.2026 Установка программного отбора значений справочника "Сотрудники" из модуля формы документа. В качестве фильтра для отбора служит предопределенное значение перечислений. Процедура. . .	Переходник USB-CAN-GPIO Eddy_Em 20.03.2026 Достаточно давно на работе возникла необходимость в переходнике CAN-USB с гальваноразвязкой, оный и был разработан. Однако, все меня терзала совесть, что аж 48-ногий МК используется так тупо: просто. . .
Оттенки серого Argus19 18.03.2026 Оттенки серого Нашёл в интернете 3 прекрасных модуля: Модуль класса открытия диалога открытия/ сохранения файла на Win32 API; Модуль класса быстрого перекодирования цветного изображения в оттенки. . .	SDL3 для Desktop (MinGW): Рисуем цветные прямоугольники с помощью рисовальщика SDL3 на Си и C++ 8Observer8 17.03.2026 Содержание блога Финальные проекты на Си и на C++: finish-rectangles-sdl3-c. zip finish-rectangles-sdl3-cpp. zip	Символические и жёсткие ссылки в Linux. algri14 15.03.2026 Существует два типа ссылок — символические и жёсткие. Ссылка в Linux — это запись в каталоге, которая может указывать либо на inode «файла-ИСТОЧНИКА», тогда это будет «жёсткая ссылка» (hard link),. . .	[Owen Logic] Поддержание уровня воды в резервуаре количеством включённых насосов: моделирование и выбор регулятора ФедосеевПавел 14.03.2026 Поддержание уровня воды в резервуаре количеством включённых насосов: моделирование и выбор регулятора ВВЕДЕНИЕ Выполняя задание на управление насосной группой заполнения резервуара,. . .