概述
有两堆扑克牌,数量任意(均大于0),可以不同。两人开始博弈,轮流抽取扑克牌。规定每次取牌有两种方式,第一种方式是任选一堆扑克牌,并从中取走任意张(大于0);第二种是在两堆扑克牌中同时取走相同张数(大于0)的牌,每次取牌时必须选择一种方式,最后把牌全部取完的一方胜利。现在给出初始两堆扑克牌的数目,假设博弈的两人都绝顶聪明,问是先取者胜还是后取者胜。
题同 hdu 1527取石子游戏(威佐夫博奕)
威佐夫博奕
(
Wythoff
Game
)
:有两堆各若干个物品,两个人轮流从某一堆或同时
从两堆中取同样多的物品,规定每次至少取一个,多者不限,最后取光者得胜。
这种情况下是颇为复杂的。我们用(
ak
,
bk
)
(
ak ≤ bk ,k=0
,
1
,
2
,
...,n)
表示两堆物品的
数量并称其为局势,如果甲面对(
0
,
0
)
,那么甲已经输了,这种局势我们称为奇异局势。
前几个奇异局势是:
(
0
,
0
)
、
(
1
,
2
)
、
(
3
,
5
)
、
(
4
,
7
)
、
(
6
,
10
)
、
(
8
,
13
)
、
(
9
,
15
)
、
(
11
,
18
)
、
(
12
,
20
)
。
可以看出
,a0=b0=0,ak
是未在前面出现过的最小自然数
,
而
bk= ak + k
,
奇异局势有如下三
条性质:
1
。任何自然数都包含在一个且仅有一个奇异局势中。
由于
ak
是未在前面出现过的最小自然数,所以有
ak > ak-1
,而
bk= ak + k > ak-1 + k-1 =
bk-1 > ak-1
。所以性质
1
。成立。
2
。任意操作都可将奇异局势变为非奇异局势。
事实上,若只改变奇异局势(
ak
,
bk
)的某一个分量,那么另一个分量不可能在其他奇
异局势中,所以必然是非奇异局势。如果使(
ak
,
bk
)的两个分量同时减少,则由于其差
不变,且不可能是其他奇异局势的差,因此也是非奇异局势。
3
。采用适当的方法,可以将非奇异局势变为奇异局势。
假设面对的局势是(
a,b
)
,若
b
=
a
,则同时从两堆中取走
a
个物体,就变为了奇异局
势(
0
,
0
)
;如果
a = ak
,
b > bk
,那么,取走
b
- bk
个物体,即变为奇异局势;如果
a =
ak
,
b < bk ,
则同时从两堆中拿走
ak - ab - ak
个物体
,
变为奇异局势(
ab - ak , ab - ak+ b -
ak
)
;
如果
a > ak
,
b= ak + k,
则从第一堆中拿走多余的数量
a - ak
即可;
如果
a < ak
,
b= ak
+ k,
分两种情况,第一种,
a=aj
(
j < k
)
,
从第二堆里面拿走
b - bj
即可;第二种,
a=bj
(
j <
k
)
,
从第二堆里面拿走
b - aj
即可。
从如上性质可知,两个人如果都采用正确操作,那么面对非奇异局势,先拿者必胜;反
之,则后拿者取胜。
那么任给一个局势(
a
,
b
)
,怎样判断它是不是奇异局势呢?我们有如下公式:
ak =[k
(
1+√5
)
/
2]
,
bk= ak + k
(
k=0
,
1
,
2
,
...,n
方括号表示取整函数
)
奇妙的是其中
出现了黄金分割数(
1+√5
)
/
2 = 1
。
618...,
因此
,
由
ak
,
bk
组成的矩形近似为黄金矩形,由于
2
/
(
1+√5
)
=
(
√5
-1
)
/
2
,可以先求出
j=[a
(
√5
-1
)
/
2]
,若
a=[j
(
1+√5
)
/
2]
,那么
a = aj
,
bj =
aj + j
,若不等于,那么
a = aj+1
,
bj+1 = aj+1+ j + 1
,若都不是,那么就不是奇异局势。然后
再按照上述法则进行,一定会遇到奇异
局势。
威佐夫博奕
(
Wythoff
Game
)
:有两堆各若干个物品,两个人轮流从某一堆或同时
从两堆中取同样多的物品,规定每次至少取一个,多者不限,最后取光者得胜。
这种情况下是颇为复杂的。我们用(
ak
,
bk
)
(
ak ≤ bk ,k=0
,
1
,
2
,
...,n)
表示两堆物品的
数量并称其为局势,如果甲面对(
0
,
0
)
,那么甲已经输了,这种局势我们称为奇异局势。
前几个奇异局势是:
(
0
,
0
)
、
(
1
,
2
)
、
(
3
,
5
)
、
(
4
,
7
)
、
(
6
,
10
)
、
(
8
,
13
)
、
(
9
,
15
)
、
(
11
,
18
)
、
(
12
,
20
)
。
可以看出
,a0=b0=0,ak
是未在前面出现过的最小自然数
,
而
bk= ak + k
,
奇异局势有如下三
条性质:
1
。任何自然数都包含在一个且仅有一个奇异局势中。
由于
ak
是未在前面出现过的最小自然数,所以有
ak > ak-1
,而
bk= ak + k > ak-1 + k-1 =
bk-1 > ak-1
。所以性质
1
。成立。
2
。任意操作都可将奇异局势变为非奇异局势。
事实上,若只改变奇异局势(
ak
,
bk
)的某一个分量,那么另一个分量不可能在其他奇
异局势中,所以必然是非奇异局势。如果使(
ak
,
bk
)的两个分量同时减少,则由于其差
不变,且不可能是其他奇异局势的差,因此也是非奇异局势。
3
。采用适当的方法,可以将非奇异局势变为奇异局势。
假设面对的局势是(
a,b
)
,若
b
=
a
,则同时从两堆中取走
a
个物体,就变为了奇异局
势(
0
,
0
)
;如果
a = ak
,
b > bk
,那么,取走
b
- bk
个物体,即变为奇异局势;如果
a =
ak
,
b < bk ,
则同时从两堆中拿走
ak - ab - ak
个物体
,
变为奇异局势(
ab - ak , ab - ak+ b -
ak
)
;
如果
a > ak
,
b= ak + k,
则从第一堆中拿走多余的数量
a - ak
即可;
如果
a < ak
,
b= ak
+ k,
分两种情况,第一种,
a=aj
(
j < k
)
,
从第二堆里面拿走
b - bj
即可;第二种,
a=bj
(
j <
k
)
,
从第二堆里面拿走
b - aj
即可。
从如上性质可知,两个人如果都采用正确操作,那么面对非奇异局势,先拿者必胜;反
之,则后拿者取胜。
那么任给一个局势(
a
,
b
)
,怎样判断它是不是奇异局势呢?我们有如下公式:
ak =[k
(
1+√5
)
/
2]
,
bk= ak + k
(
k=0
,
1
,
2
,
...,n
方括号表示取整函数
)
奇妙的是其中
出现了黄金分割数(
1+√5
)
/
2 = 1
。
618...,
因此
,
由
ak
,
bk
组成的矩形近似为黄金矩形,由于
2
/
(
1+√5
)
=
(
√5
-1
)
/
2
,可以先求出
j=[a
(
√5
-1
)
/
2]
,若
a=[j
(
1+√5
)
/
2]
,那么
a = aj
,
bj =
aj + j
,若不等于,那么
a = aj+1
,
bj+1 = aj+1+ j + 1
,若都不是,那么就不是奇异局势。然后
再按照上述法则进行,一定会遇到奇异
局势。
威佐夫博奕(Wythoff Game)有两堆各若干个物品,两个人轮流从某一堆或同时 从两堆中取同样多的物品,规定每次至少取一个,多者不限,最后取光者得胜。
这种情况下是颇为复杂的。我们用(ak,bk)(ak ≤ bk ,k=0,1,2,...,n)表示两堆物品的数量并称其为局势,如果甲面对(0,0),那么甲已经输了,这种局势我们称为奇异局势。前几个奇异局势是:(0,0)、(1,2)、(3,5)、(4,7)、(6,10)、(8,13)、(9,15)、(11,18)、(12,20)。
可以看出,a0=b0=0,ak是未在前面出现过的最小自然数,而 bk= ak + k,奇异局势有如下三条性质:
1。任何自然数都包含在一个且仅有一个奇异局势中。 由于ak是未在前面出现过的最小自然数,所以有ak > ak-1 ,而 bk= ak + k > ak-1 + k-1 = bk-1 > ak-1 。所以性质1。成立。
2。任意操作都可将奇异局势变为非奇异局势。
事实上,若只改变奇异局势(ak,bk)的某一个分量,那么另一个分量不可能在其他奇异局势中,所以必然是非奇异局势。如果使(ak,bk)的两个分量同时减少,则由于其差不变,且不可能是其他奇异局势的差,因此也是非奇异局势。
3。采用适当的方法,可以将非奇异局势变为奇异局势。
假设面对的局势是(a,b),若 b = a,则同时从两堆中取走 a 个物体,就变为了奇异局势(0,0);如果a = ak ,b > bk,那么,取走b - bk个物体,即变为奇异局势;如果 a = ak , b < bk ,则同时从两堆中拿走 ak - ab - ak个物体,变为奇异局势( ab - ak , ab - ak+ b - ak);如果a > ak ,b= ak + k,则从第一堆中拿走多余的数量a - ak 即可;如果a < ak ,b= ak + k,分两种情况,第一种,a=aj (j < k),从第二堆里面拿走 b - bj 即可;第二种,a=bj (j < k),从第二堆里面拿走 b - aj 即可。
从如上性质可知,两个人如果都采用正确操作,那么面对非奇异局势,先拿者必胜;反之,则后拿者取胜。
那么任给一个局势(a,b),怎样判断它是不是奇异局势呢?我们有如下公式:
ak =[k(1+√5)/2],bk= ak + k (k=0,1,2,...,n 方括号表示取整函数)奇妙的是其中出现了黄金分割数(1+√5)/2 = 1。618...,因此,由ak,bk组成的矩形近似为黄金矩形,由于2/(1+√5)=(√5-1)/2,可以先求出j=[a(√5-1)/2],若a=[j(1+√5)/2],那么a = aj,bj = aj + j,若不等于,那么a = aj+1,bj+1 = aj+1+ j + 1,若都不是,那么就不是奇异局势。然后再按照上述法则进行,一定会遇到奇异局势。
#include<stdio.h>
#include<math.h>
int main(){
int a,b,k,m,t;
while(scanf("%d%d",&a,&b)!=EOF){
if(a>b){
t=a;
a=b;
b=t;
}
k=b-a;
m=(int)((sqrt(5.0)+1)*k/2);
if(m!=a)
printf("The first one will win!n");
else
printf("The second one will win!n");
}
return 0;
}
参考文档:http://wenku.baidu.com/link?url=lGGcIh7HSkSTTtipOaX1r2Syp3my4a_v4B8v1uR030qYlJcRc5G3IteIIgS6Zyhw_A5ozPihJeM9Vj_6bz0eG8KFmbJ4StVI0wYNuMAvzAe
最后
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