#左中右塔用一个列表存储
left = list()
center = list()
right = list()
"""
初始化函数
"""
def init():
  size = input("(请友善输入整数,未写判断!)请输入层数:")
  #初始化塔列表,如5层 左边塔放 1-3-5-7-9,中间和右边放5个-1
  for i in range(1,int(size) + 1):
    left.append(i*2-1)
    center.append(-1)
    right.append(-1)
  return int(size)
"""
打印样式函数
"""
def printStyling(i,size,ta):
  if ta[i] != -1:
    # 打印前空格
    for kong in range(int(size - (ta[i] - 1) / 2)):
      print(" ", end="")
    # 打印塔元素
    for le in range(ta[i]):
      print("X", end="")
    # 打印后空格
    for kong in range(int(size - (ta[i] - 1) / 2)):
      print(" ", end="")
  # 左塔这一层为空格
  else:
    # 打印前面空格
    for kong in range(size):
      print(" ", end="")
    # 打印中间的棒棒
    print("|", end="")
    # 打印后面的空格
    for kong in range(size):
      print(" ", end="")
"""
控制台打印结果
"""
def show(size):
  #修饰
  print("-"*35)
  #循环层数等于size
  for i in range(size):
    # 打印左边塔
    printStyling(i,size,left)
    # 打印中间塔
    printStyling(i,size,center)
    # 打印右边塔
    printStyling(i,size,right)
    #每行打印一个换行
    print()
  #修饰
  print("-" * 35)
"""
判断可不可以移动
takeOff减少,putOn增加,size层数,tSize和pSize剩余空间
"""
def judge(takeOff,putOn,size,tSize,pSize,count):
  # 如果左塔的空间空的,就是没有元素可移动
  if takeOff == size:
    print("操作无效!")
    return 0
  # 如果中塔为空,可以移动
  if pSize == size:
    # 中间的最后一个元素赋上左塔的第一个元素的值
    putOn[pSize - 1] = takeOff[tSize]
    # 左塔的第一个元素赋值-1
    takeOff[tSize] = -1
    # 左塔的剩余空间+1
    tSize += 1
    # 中塔的剩余空间-1
    pSize -= 1
    #步数+1
    count += 1
    #移动成功,返回剩余空间和步数
    return tSize,pSize,count
  # 如果中塔最上方元素比左塔最上方元素大,即可以移动
  elif putOn[pSize] > takeOff[tSize]:
    # 中塔当前最上方元素的再上一个元素(-1)赋上左塔最上方元素的值
    putOn[pSize - 1] = takeOff[tSize]
    # 左塔最上方元素赋值-1
    takeOff[tSize] = -1
    # 左塔剩余空间+1
    tSize += 1
    # 中塔剩余空间-1
    pSize -= 1
    #步数+1
    count += 1
    # 移动成功,返回剩余空间和步数
    return tSize,pSize,count
  # 否则不可以移动
  else:
    print("操作无效!")
    return 0
"""
主要运行函数
"""
def main():
  #初始化游戏
  size = init()
  # 存放最初的盘剩余空间 lSize左塔 cSize中塔 rSize右塔
  lSize = 0
  cSize = size
  rSize = size
  #存放操作步数
  count = 0
  #打印游戏介绍
  print("将左塔完整地移到右塔就是胜利!")
  print("左-1 中-2 右-3 退出请输入:quit")
  print('例如输入:"1-2"就是将左塔的最上元素放到中塔')
  print("%d层的最佳步数是%d"%(size,pow(2,size)-1))
  #游戏进行
  while True:
    print("当前移动了%d步"%(count))
    #显示当前塔的状态
    show(size)
    #判断右塔是否没有剩余空间,没有即胜利,并退出游戏
    if rSize == 0:
      if count == pow(2,size)-1:
        print("恭喜你使用最少步数完成汉诺塔!")
      else:
        print("恭喜你只移动了%d步完成汉诺塔小游戏!"%(count))
      break
    #获取玩家操作
    select = input("请操作:")
    #左塔移中塔
    if select == "1-2":
      result = judge(left,center,size,lSize,cSize,count)
      if result == 0:
        continue
      else:
        lSize,cSize,count = result
    #左塔移右塔,下面同样
    elif select == "1-3":
      result = judge(left, right, size, lSize, rSize,count)
      if result == 0:
        continue
      else:
        lSize, rSize,count = result
    elif select == "2-1":
      result = judge(center, left, size, cSize, lSize,count)
      if result == 0:
        continue
      else:
        cSize, lSize,count = result
    elif select == "2-3":
      result = judge(center, right, size, cSize, rSize,count)
      if result == 0:
        continue
      else:
        cSize, rSize,count = result
    elif select == "3-1":
      result = judge(right, left, size, rSize, lSize,count)
      if result == 0:
        continue
      else:
        rSize, lSize,count = result
    elif select == "3-2":
      result = judge(right, center, size, rSize, cSize,count)
      if result == 0:
        continue
      else:
        rSize, cSize ,count= result
    #输入quit退出游戏
    elif select == "quit":
      break
    #如果输入的是其他不识别的文字,就拜拜
    else:
      print("操作有误!")
    continue
main()