Ferguson博弈
清空/分割游戏也叫做Ferguson博弈。
进行游戏需要用到两个盒子,在游戏的开始,第一个盒子中有n枚石子,第二个盒子中有m个石子(n, m > 0)。参与游戏的
两名玩家轮流执行这样的操作:清空一个盒子中的石子,然后从另一个盒子中拿若干石子到被清空的盒子中,使得最后两个
盒子都不空。当两个盒子中都只有一枚石子时,游戏结束。最后成功执行操作的玩家获胜。找出游戏中所有的P位置。
结论:对于一个位置(x, y)来说,如果x, y中有一个偶数,那么(x, y)是N(必胜)位置。如果x和y都是奇数,那么
(x, y)是P位置(必败),可以用数学归纳法证明。
证明:
证明结论:(x,y)至少一偶时,先手胜;都为奇时,先手败
证明:
(x,y)=(1,1)时是先手必败态,下对max(x,y)>1进行归纳
1、当max(x,y)=2时,即(x,y)=(1,2)或(2,1)或(2,2),先手留下一个2分为(1,1),先手获胜。
即当max(x,y)=2时结论成立。
2、假设max(x,y)<k时结论都成立,现证max(x,y)=k时结论成立。
若(x,y)中有一个偶数(设为a),先手将另一个清空,把偶数a分为两个奇数b和c,由于b、c<a 小于等于 k,即
max(b,c)<k,由假设,在(b,c)位置上后手作为新先手必败,故先手胜。
若(x,y)都为奇数,先手只能保留一个奇数并将其分解为一奇a一偶b,由于max(a,b)<max(x,y)=k,由假设,在(a,b)位
置上后手作为新先手必胜,故先手败。
经典题目:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2147
题目:http://uva.onlinejudge.org/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&page=show_problem&problem=3714
题意:本题与清空/分割游戏不同的是,每次清空球较少的那个盒子,而清空/分割游戏是清空任意一个盒子,不管球的个数多少,其它条
件都相同。
分析:本题就是找规律,可以发现就是判断n+1是否是2的整数次幂,那么用(n & ( n + 1 )) == 0来判断就行了。
暴力程序:
#include <iostream>
#include <string.h>
#include <stdio.h>using namespace std;
const int N = 105;bool dp[N][N];
bool vis[N][N];bool dfs(int n,int m)
{if(n == 1 && m == 1) return 0;if(vis[n][m]) return dp[n][m];for(int i=1; i<=n/2; i++){dp[n-i][i] = dfs(n-i,i);vis[n-i][i] = 1;}for(int i=1; i<=n/2; i++)if(!dp[n-i][i]) return 1;return 0;
}int main()
{memset(dp,0,sizeof(dp));memset(vis,0,sizeof(vis));for(int i=1;i<65;i++)cout<<dfs(i,1)<<" ";cout<<endl;return 0;
}
结论:如果(n & (n + 1)) == 0,那么先手败,否则先手胜。
#include <iostream>
#include <string.h>
#include <stdio.h>using namespace std;int main()
{int n;while(cin>>n){if(n == 0) break;if((n & (n + 1)) == 0) puts("Bob");else puts("Alice");}return 0;
}
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