Tháp Hà Nội
Chuyển tháp đĩa sang cọc khác với ít bước nhất theo tư duy đệ quy.
Tháp Hà Nội là trò chơi toán học kinh điển thế giới gắn liền với khái niệm giải thuật đệ quy trong môn Tin học và tư duy quy nạp trong môn Toán. Nhiệm vụ của người chơi tưởng chừng đơn giản: chuyển toàn bộ các đĩa từ cọc xuất phát ban đầu sang một cọc đích khác.
Tuy nhiên, thử thách nằm ở chỗ mỗi lần chỉ được chuyển một đĩa và tuyệt đối không được đặt đĩa lớn lên trên đĩa nhỏ hơn. Với các tuỳ chọn từ 3 đến 7 đĩa, trò chơi thử thách năng lực lập kế hoạch chiến lược và khả năng tối ưu hoá bước đi của học sinh.
Cách chơi
- Quan sát ba cọc với các đĩa xếp từ lớn đến nhỏ ở cọc xuất phát ban đầu.
- Chọn số lượng đĩa thử thách từ 3 đến 7 đĩa trước khi bắt đầu ván chơi.
- Chạm vào cọc có chứa đĩa để nhấc chiếc đĩa nằm ở trên cùng của cọc đó lên.
- Chạm vào cọc đích muốn chuyển tới hoặc thao tác kéo thả đĩa trực tiếp sang cọc mới.
- Tuân thủ nghiêm ngặt quy tắc: đĩa chuyển sang chỉ được đặt vào cọc trống hoặc nằm trên đĩa lớn hơn nó.
- Lặp lại các bước chuyển đĩa khéo léo để dựng lại toàn bộ toà tháp nguyên vẹn trên cọc đích với số bước ít nhất.
Em rèn được gì
- Tư duy đệ quy và thuật toán tối ưu hoá môn Tin học
- Khả năng lập kế hoạch nhiều bước và nhìn trước tình huống
- Tính kiên trì và kỷ luật tuân thủ quy tắc logic chặt chẽ
Mẹo chơi
- Để chuyển được đĩa lớn nhất xuống đáy cọc đích, trước hết em phải chuyển toàn bộ các đĩa nhỏ hơn sang cọc phụ.
- Với số đĩa lẻ, nước đi đầu tiên của đĩa nhỏ nhất nên chuyển thẳng sang cọc đích; với số đĩa chẵn, nên chuyển sang cọc phụ.
- Lập kế hoạch trước từng chuỗi di chuyển đĩa để hướng tới số bước tối ưu theo công thức 2 mũ n trừ 1.
Dành cho giáo viên và phụ huynh
Tháp Hà Nội là bài học thực hành kinh điển để giáo viên Tin học giảng dạy về giải thuật đệ quy, hàm gọi lại và phân tích độ phức tạp thời gian một cách trực quan, sinh động trước cả lớp.
Câu hỏi thường gặp
Số bước đi tối thiểu để giải bài toán tháp n đĩa được tính bằng công thức nào?
Số bước tối thiểu luôn bằng 2 lũy thừa n trừ đi 1, ví dụ tháp 3 đĩa cần 7 bước, tháp 4 đĩa cần 15 bước di chuyển.
Em có được đặt đĩa lớn lên trên đĩa nhỏ hơn không?
Tuyệt đối không, quy tắc cốt lõi của trò chơi là đĩa nhỏ luôn phải nằm trên đĩa lớn hơn nó ở mọi thời điểm.