#左中右塔用一個列表存儲
left = list()
center = list()
right = list()
"""
初始化函數
"""
def init():
  size = input("(請友善輸入整數,未寫判斷!)請輸入層數:")
  #初始化塔列表,如5層 左邊塔放 1-3-5-7-9,中間和右邊放5個-1
  for i in range(1,int(size) + 1):
    left.append(i*2-1)
    center.append(-1)
    right.append(-1)
  return int(size)
"""
打印樣式函數
"""
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="")
  # 左塔這一層為空格
  else:
    # 打印前面空格
    for kong in range(size):
      print(" ", end="")
    # 打印中間的棒棒
    print("|", end="")
    # 打印后面的空格
    for kong in range(size):
      print(" ", end="")
"""
控制臺打印結果
"""
def show(size):
  #修飾
  print("-"*35)
  #循環層數等于size
  for i in range(size):
    # 打印左邊塔
    printStyling(i,size,left)
    # 打印中間塔
    printStyling(i,size,center)
    # 打印右邊塔
    printStyling(i,size,right)
    #每行打印一個換行
    print()
  #修飾
  print("-" * 35)
"""
判斷可不可以移動
takeOff減少,putOn增加,size層數,tSize和pSize剩余空間
"""
def judge(takeOff,putOn,size,tSize,pSize,count):
  # 如果左塔的空間空的,就是沒有元素可移動
  if takeOff == size:
    print("操作無效!")
    return 0
  # 如果中塔為空,可以移動
  if pSize == size:
    # 中間的最后一個元素賦上左塔的第一個元素的值
    putOn[pSize - 1] = takeOff[tSize]
    # 左塔的第一個元素賦值-1
    takeOff[tSize] = -1
    # 左塔的剩余空間+1
    tSize += 1
    # 中塔的剩余空間-1
    pSize -= 1
    #步數+1
    count += 1
    #移動成功,返回剩余空間和步數
    return tSize,pSize,count
  # 如果中塔最上方元素比左塔最上方元素大,即可以移動
  elif putOn[pSize] > takeOff[tSize]:
    # 中塔當前最上方元素的再上一個元素(-1)賦上左塔最上方元素的值
    putOn[pSize - 1] = takeOff[tSize]
    # 左塔最上方元素賦值-1
    takeOff[tSize] = -1
    # 左塔剩余空間+1
    tSize += 1
    # 中塔剩余空間-1
    pSize -= 1
    #步數+1
    count += 1
    # 移動成功,返回剩余空間和步數
    return tSize,pSize,count
  # 否則不可以移動
  else:
    print("操作無效!")
    return 0
"""
主要運行函數
"""
def main():
  #初始化游戲
  size = init()
  # 存放最初的盤剩余空間 lSize左塔 cSize中塔 rSize右塔
  lSize = 0
  cSize = size
  rSize = size
  #存放操作步數
  count = 0
  #打印游戲介紹
  print("將左塔完整地移到右塔就是勝利!")
  print("左-1 中-2 右-3 退出請輸入:quit")
  print('例如輸入:"1-2"就是將左塔的最上元素放到中塔')
  print("%d層的最佳步數是%d"%(size,pow(2,size)-1))
  #游戲進行
  while True:
    print("當前移動了%d步"%(count))
    #顯示當前塔的狀態
    show(size)
    #判斷右塔是否沒有剩余空間,沒有即勝利,并退出游戲
    if rSize == 0:
      if count == pow(2,size)-1:
        print("恭喜你使用最少步數完成漢諾塔!")
      else:
        print("恭喜你只移動了%d步完成漢諾塔小游戲!"%(count))
      break
    #獲取玩家操作
    select = input("請操作:")
    #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,下面同樣
    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
    #輸入quit退出游戲
    elif select == "quit":
      break
    #如果輸入的是其他不識別的文字,就拜拜
    else:
      print("操作有誤!")
    continue
main()