小 C 正在玩一个移球游戏,他面前有 根柱子,柱子从 编号,其中 号柱子、 号柱子、、 号柱子上各有 个球,它们自底向上放置在柱子上, 号柱子上初始时没有球。这 个球共有 种颜色,每种颜色的球各 个。
初始时一根柱子上的球可能是五颜六色的,而小 C 的任务是将所有同种颜色的球移到同一根柱子上,这是唯一的目标,而每种颜色的球最后放置在哪根柱子则没有限制。
小 C 可以通过若干次操作完成这个目标,一次操作能将一个球从一根柱子移到另一根柱子上。更具体地,将 号柱子上的球移动到 号柱子上的要求为:
- 号柱子上至少有一个球;
- 号柱子上至多有 个球;
- 只能将 号柱子最上方的球移到 号柱子的最上方。
小 C 的目标并不难完成,因此他决定给自己加加难度:在完成目标的基础上,使用的操作次数不能超过 。换句话说,小 C 需要使用至多 次操作完成目标。
小 C 被难住了,但他相信难不倒你,请你给出一个操作方案完成小 C 的目标。合法的方案可能有多种,你只需要给出任意一种,题目保证一定存在一个合法方案。