组合游戏:
规则1:一个状态是必败的状态,当且仅当它的所有后继状态为必胜状态
规则2:一个状态是必胜的状态,当且仅当它的所有后继状态中至少有一个是必败状态
1.Ferguson游戏:
两个盒子有石子n,m。游戏规则为选择其中一个盒子清空,把另一个盒子的石子拿一些给清空的盒子,但需保证至少都有一个。。终态为[1,1]
状态:
从后向前推,[n,m]状态能推出的有一个为必败,则[n,m]必胜
[n,m]能推出的全为必胜,则[n,m]必败
#include <iostream> using namespace std; #define maxn 100 int win[maxn][maxn]; int main(){ win[1][1]=false; for(int k=3;k<20;k++){ for(int n=1;n<k;n++){ int m=k-n; win[n][m]=false; for(int i=1;i<n;i++) if(!win[i][n-i])win[n][m]=true; for(int i=1;i<m;i++) if(!win[i][m-i])win[n][m]=true; if(n<=m && !win[n][m]) cout<<n<<" "<<m<<endl; } } return 0;} //两个盒子有石子n,m。游戏规则为选择其中一个盒子清空,把另一个盒子的石子拿一些给清空的盒子,但需保证至少都有一个。。终态为[1,1] //从后向前推,[n,m]状态能推出的有一个为必败,则[n,m]必胜 // [n,m]能推出的全为必胜,则[n,m]必败
有一个m×n的棋盘,每次可以取走一个方格并它右边和左边的所有棋子,取到最后拿到(1,1)的输
结论:除了(1,1)先手必败,其他情况必胜:
证明:
假设当前先手去了最右上角的那个方格,则后手选择了(k1,k2)进入了必胜状态,则显然先手刚开始也可以取(k1,k2)进入必胜状态。于是矛盾
约数游戏:
有1~n个数,两个人轮流取一个数并它所有的约数抹去,最后取完的胜;
显然先手一直必胜:
证明:假设先手先取了1,然后后手去了k进入必胜状态,显然先手开始也可以取k进入该必胜状态,因此矛盾
nim博弈:
结论:如果有x1^x2^...^xn=X,若X=0则必败,否则必胜
1.对于没有火柴的状态,显然是必败状态
2.对于必胜状态,必能推出必败状态:
证明:假设X不为0,且X的最高位(二进制)在第k位,显然xi中至少会有一个Y,第k位也为1(否则异或运算时,第k位的1没法获得),则第一次取的时候在Y上拿成Z=Y^X
显然Z<Y成立,因为异或运算只改变了Y的第k位的1和后面的部分,前面的高位未动,相比之前变小了。拿成Z之后,在进行运算,即X^Z^Y=X^X=0;
3.对于必败的状态,推出的都是必胜状态
证明:必败时,X=0,因为只能取一堆,因此无论怎么取,都只能使X非0;
组合游戏的和:
假设有K个组合游戏,G1 G2 G3 ... Gn。每次可以选择任一个进行,其他局面不变。
解决办法:SG函数和SG定理:
SG(x)=mex(S),S是x的后继状态的SG函数值集合,mex(S)表示不在S内的最小非负整数;
游戏和的SG函数等于各子游戏SG函数的NIM和
石子游戏:n堆石子,只能取 至少一个,且不能超过一半,最后不能取得输。
1.先算一下SG函数:
#include <iostream> #include <string.h> using namespace std; #define maxn 110 int sg[maxn]; int vis[maxn]; int main(){ sg[1]=0; for(int i=2;i<maxn;i++){ memset(vis,0,sizeof(vis)); for(int j=1;j*2<=i;j++)vis[sg[i-j]]=1; for(int j=0;;j++){ if(!vis[j]){ sg[i]=j; break; } } cout<<sg[i]<<" "; } cout<<endl; return 0;}
1 0 2 1 3 0 4 2 5 1 6 3 7 0 8 4 9 2 10 5 11 1 12 6 13 3
可以得出结论:
sg(n)=sg(n/2);n为奇数
sg(n)=n/2;n为偶数
于是得到如下程序:
#include <iostream> #include <string.h> using namespace std; #define maxn 110 long long sg(long long x){ return x%2==0? x/2:sg(x/2); } int main(){ int t; cin>>t; while(t--){ int n; long long a,v=0; cin>>n; for(int i=0;i<n;i++){ cin>>a; v^=sg(a); } if(v)cout<<"yes"<<endl; else cout<<"no"<<endl; } return 0;}
#include <stdio.h> #include <iostream> #include <string.h> #include <algorithm> using namespace std; int sg[202];//sg[i]表示连续的x个空格子组成的棋盘的SG值 int vis[202]; void init() { int i,j,k; sg[0]=0; sg[1]=sg[2]=sg[3]=1; for(i=4;i<=200;i++) { memset(vis,0,sizeof(vis)); for(j=3;j<=5&&i-j>=0;j++) vis[sg[i-j]]=1; for(j=6;i-j>=0;j++) vis[sg[j-5]^sg[i-j]]=1; for(j=max(i-5,0);j<=i-3;j++) vis[sg[j]]=1; for(j=0;j<=200;j++) if(!vis[j]) { sg[i]=j; break; } } } int e[202],f[202],g[202],n; int find() { int s=0,i,j,k=0; for(i=0;i<n;i++) { if(f[i]==0) k++; else { s=s^sg[k]; k=0; } } s=s^sg[k]; return s; } int main() { init(); char a[202]; int T; cin>>T; while(T--) { cin>>a; int i,j,k,flag=0,t=0; n=strlen(a); for(i=0;i<n;i++) { if(i<n-2&&a[i+1]==‘X‘&&a[i+2]==‘X‘){flag=1;e[t++]=i;} else if(i>0&&a[i-1]==‘X‘&&a[i+1]==‘X‘){flag=1;e[t++]=i;} else if(i>1&&a[i-1]==‘X‘&&a[i-2]==‘X‘){flag=1;e[t++]=i;} } if(flag) { cout<<"WINNING"<<endl; cout<<e[0]+1; for(i=1;i<t;i++) cout<<" "<<e[i]+1; cout<<endl; } else { memset(g,0,sizeof(g)); for(i=0;i<n;i++) if(a[i]==‘X‘) { for(j=i-2;j<=i+2;j++) if(j>=0&&j<n) g[j]=1; } memcpy(f,g,sizeof(f)); if(find()==0) { cout<<"LOSING"<<endl<<endl; continue; } for(i=0;i<n;i++) { if(g[i]==0) { memcpy(f,g,sizeof(f)); for(j=i-2;j<=i+2;j++) if(j>=0&&j<n) f[j]=1; if(find()==0) e[t++]=i; } } cout<<"WINNING"<<endl; cout<<e[0]+1; for(i=1;i<t;i++) cout<<" "<<e[i]+1; cout<<endl; } } return 0; }
不知不觉取石子已经到第十道了。地球上的石子也快要取完了!
开个玩笑,当然还是有很多石子的,取石子的题目也是做不完的,今天又来了一道!
有n堆石子,每一堆的规则如下:
第一堆每次只能取2的幂次(即:1,2,4,8,16…);
第二堆只能取菲波那契数列中的元素(即每次只能取1,2,3,5,8…等数量,斐波那契数即后面的数是前面两个数的和);
第三堆可以取任意多个,最小1个,最多可以把这一堆石子取完;
第四堆只能取1和偶数个(即:1,2,4,6,8,10...);
第五堆只能取奇数个(即:1,3,5,7,9.....);
好吧,这样下去太烦人了,六堆及其以后每堆最多取的数量为堆数编号,即第六堆只能取(1,2,3,4,5,6),第七堆只能取(1,2,3,4,5,6,7)....
别看规则很多,但Yougth和Hrdv都是聪明人,现在由Yougth先取,比赛规定谁先取完所有石子既为胜者,输出胜者的名字。
6 2 4 2 3 6 7
Hrdv
首先:第一石子的sg函数:
#include <iostream> #include <algorithm> #include <string.h> using namespace std; #define maxn 100 int sg[maxn]; int vis[maxn]; int main(){ sg[0]=0; cout<<0<<" "; for(int i=1;i<maxn;i++){ memset(vis,0,sizeof(vis)); for(int j=1;j<=i;j*=2){vis[sg[i-j]]=1;} for(int j=0;;j++){ if(!vis[j]){ sg[i]=j; break; } } cout<<sg[i]<<" "; } return 0;}
得出数据分析规律可知:
sg(i)=i%3;
同理程序计算第二堆
(因为规律较为复杂,于是直接用函数计算,存储下来)
第三堆sg函数为:
sg(i)=i;
第四堆sg函数:
if(i==1 || i==2)
sg(i)= i;
else sg(i)= ((i-2)/6)*3+(i-2)%6-1;
第五堆sg函数为:
sg(i)=i%2;
剩下的第k堆:
sg(i)=(i)%(k+1);
然后套用组合游戏的规律,把每堆的sg函数值进行NIM异或,得到sum,sum==0 后手赢 sum!=0 先手赢
于是可得以下程序:
#include <iostream> #include <string.h> #include <cmath> using namespace std; #define maxn 1010 int a[maxn]; int sg[maxn]; void fun1(){ //int sg[maxn]; int vis[maxn]; int a[maxn]; a[1]=1;a[2]=2; for(int i=3;i<maxn;i++) a[i]=a[i-1]+a[i-2]; sg[0]=0; for(int i=1;i<maxn;i++){ memset(vis,0,sizeof(vis)); for(int j=1;a[j]<=i;j++){vis[sg[i-a[j]]]=1;} for(int j=0;;j++){ if(!vis[j]){ sg[i]=j; break; } } } } int fun(int i,int n){ if(n==1) return i%3; else if(n==2){ if(i==0) return 0; // int bb[35]={1 ,2 ,3 ,0 ,1 ,2 ,3, 4 ,5 ,0 ,1 ,2 ,3 ,0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,0 ,1 ,2 ,3 ,0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5}; // return bb[(i-1)%35]; return sg[i]; }else if(n==3){ return i; }else if(n==4){ if(i==0) return 0; if(i==1 || i==2) return i; else return ((i-2)/6)*3+(i-2)%6-1; }else if(n==5){ return (i)%2; }else{ return (i)%(n+1); } } int main(){ fun1(); int n; while(cin>>n,n){ for(int i=0;i<n;i++){ cin>>a[i]; } int sum=0; for(int i=0;i<n;i++){ sum^=fun(a[i],i+1); } if(sum)cout<<"Yougth"<<endl; else cout<<"Hrdv"<<endl; } return 0;}
原文地址:http://blog.csdn.net/wximo/article/details/26008965