3.8 Solution: Towers of Hanoi🔗ℹ

  #lang racket
   
  ;; solving towers of Hanoi by searching the solution space 
   
  (require redex)
   
  ;; -----------------------------------------------------------------------------
  ;; the state space of configurations 
  (define-language L
    [chunk *]
    [tile (chunk ...)]
    [stack (side-condition [tile_1 ...]
                           (term (stacked [tile_1 ...])))]
    [state (stack ...)])
   
  ;; -----------------------------------------------------------------------------
  ;; checking the stacks
   
  (define-metafunction L
    stacked : [tile ...] -> any
    [(stacked []) #t]
    [(stacked [tile_0 tile_1 ...])
     (stacked [tile_1 ...])
     (judgment-holds (accepts [tile_1 ...] tile_0 ))])
   
  (define-judgment-form L
    #:mode (accepts I I)
    #:contract (accepts stack tile)
    [-----------------
     (accepts [] tile)]
    [-----------------
     (accepts [(chunk_0 ... chunk_1 ..._1) tile ...]
              (chunk_1 ..._1))])
   
  ;; -----------------------------------------------------------------------------
  ;; the redution system
   
  (module+ test
    (test-->>∃ -->hanoi
               (term ([(*) (* *) (* * *)] [] []))
               (term ([]                  [] [(*) (* *) (* * *)]))))
   
  (define -->hanoi
    (reduction-relation
     L
     [--> (stack_0 ... [tile_0 tile_1 ...]
           stack_1 ... [tile_2 ...]
           stack_3 ...)
          (stack_0 ... [tile_1 ...]
           stack_1 ... [tile_0 tile_2 ...]
           stack_3 ...)
          (judgment-holds (accepts [tile_2 ...] tile_0))]
     [--> (stack_0 ... [tile_1 ...]
           stack_1 ... [tile_0 tile_2 ...]
           stack_3 ...)
          (stack_0 ... [tile_0 tile_1 ...]
           stack_1 ... [tile_2 ...]
           stack_3 ...)
          (judgment-holds (accepts [tile_1 ...] tile_0))]))
   
  (module+ test
    (test-results))
   
  ;; rendering the search 
  (module+ main
    (traces -->hanoi (term ([(*) (* *) (* * *)] [] []))))