如何在(取硬幣游戲)中必勝? 如何在取硬幣游戲中必勝
Nim游戲這種博弈問題,最重要的是尋找必敗態(tài)。這個必敗態(tài)的的意思就是,這樣一種局面擺在面前的話先手必敗。其嚴格定義如下:1、無法進行任何移動的局面是必敗態(tài);2、可以移動到必敗態(tài)的局面是非必敗態(tài);3、在必敗態(tài)做的所有操作的結果都是非必敗態(tài)。這個還是很好理解的吧,就是自己處在非必敗態(tài)上總能移動到必敗態(tài)把必敗態(tài)留給對方,而對方處在必敗態(tài)的話總是只能移動到非必敗態(tài),把非必敗態(tài)留給自己,然后自己繼續(xù)虐對方。
而對于Nim游戲,局面是必敗態(tài)當且僅當所有堆硬幣的數(shù)量都異或起來結果為0,即:
a1^a2^...^an=0
為了證明之,我們只要證明它滿足上述必敗態(tài)的三條性質即可。
參加游戲的兩個對手A和B,在他們面前的桌上有幾堆分開的硬幣,每堆硬幣的數(shù)目是任意的。 雙方輪流從任意一堆(只許一堆)拿走一枚或幾枚硬幣(也可把整堆取走),直到把硬幣完全取完為止,誰最后一個取完1. 僅1堆:先拿者必勝,策略:全部拿完
2. 僅2堆:設為(k1,k2)
2.1 當k1=k2時,先拿者必敗 策略:A在其中1堆中拿多少,B在另1堆中就拿多少,直到拿完為止。 2.2 當k1≠k2時,先拿者必勝 策略:A在數(shù)量多的1堆中拿走abs(k1-k2)個,則變?yōu)榫置?.1,B必敗。
3. 僅3堆:設為(k1,k2,k3)
3.1 當k1=k2=k3或其中任何2堆數(shù)量相等時,先拿者必勝 策略:A一次全部拿走硬幣數(shù)量不同的1堆的所有硬幣,則變?yōu)榫置?.1,B必敗。 3.2 當k1≠k2≠k3時,分析如下 3.2.1 先用簡單的例子,當(1,2,k)時 1)當k=3時,先拿者必敗,分析如下 A來取后只可能出現(xiàn)如下局面: (1)(2,3) 如局面2.2 A必敗 (2)(1,3) 如局面2.2 A必敗 (3)(1,1,3) 如局面3.1 A必敗(4)(1,2) 如局面2.2 A必敗 (5)(1,2,1) 如局面3.1 A必敗 (6)(1,2,2) 如局面3.1 A必敗 因此,當(1,2,3)時,先拿者必敗 2)當k≠3時,先拿者必勝 策略:A在第3堆中取走(k-3)枚硬幣,則變?yōu)?.2.1的1)局面,A必勝 3)同理,可分析(1,3,k)的局面 當k=2時,先拿者必敗 當k≠2時,先拿者必勝 4)同理,還可分析(2,3,k)的局面 當k=1時,先拿者必敗 當k≠1時,先拿者必勝 3.2.2 認真分析3.2.1可得出結論 1)當且僅當(k1)^(k2)^(k3)=0時(其中"^"為位異或運算符),先拿者必敗 也可表述為當(k1)^(k2)=k3時,先拿者必敗 2)(k1)^(k2)^(k3) ≠0時,先拿者必勝 策略: (1)分別計算(k1)^(k2)、(k1)^(k3)、(k3)^(k2)的值,設其分別為m1、m2、m3,再分別比較k3與m1、k2與m2、k1與m3的大小,其中必有一個M值小,先從其對應k值的堆中取走(k-m)枚硬幣。 (2)重復第(1)步并利用1、2的結論即可。
,誰就算勝利(或規(guī)定為失敗)。
通常的Nim游戲的定義是這樣的:
有若干堆石子,每堆石子的數(shù)量都是有限的,合法的移動是“選擇一堆石子并拿走若干顆(不能不拿)”,如果輪到某個人時所有的石子堆都已經(jīng)被拿空了,則判負(因為他此刻沒有任何合法的移動)。
這個游戲很久以前就已經(jīng)有了,可是必勝策略直至20世紀初才被哈佛大學的一個叫做Charles Leonard Bouton的數(shù)學家找到,可見其思維難度。可是,這個必勝策略卻只要由一個運算就搞定了:Xor(異或)運算,可見Xor運算之神奇。沒有好好學過程序設計的人估計對Xor運算不甚熟悉,更不可能知道他的神奇應用了,因此我先說一說Xor運算。
Xor運算是位運算的一種,和And、Or運算類似,假如a、b都是布爾變量,則a Xor b被定義為:a、b相異則為真(所以中文名字叫做異或),a、b相同則為假。其真值表為:1Xor0=1, 0Xor1=1, 1Xor1=0, 0Xor0=0。眾所周知,位運算也可以用于兩個數(shù)之間,其定義就是把這兩個數(shù)轉化為二進制,然后一位一位的進行位運算。比如說1Xor4=(001)2 Xor(100)2=(101)2=5。位運算除了具有交換律、結合律這樣的普通性質之外,還有幾條神奇的性質。
取硬幣游戲有很多種變體,但是一些常見的策略可以幫助你贏得游戲:1. 想辦法始終保持奇偶性相同:如果每次你取的硬幣數(shù)量是奇數(shù),那么你的對手就應該取偶數(shù),或反之。這樣保證你一定會取到最后一枚硬幣。2. 確定出發(fā)點:如果你可以找到策略,始終從某個位置開始,那么你就可以控制游戲的節(jié)奏,讓對手在你期望的時間點上取最后一枚硬幣。3. 根據(jù)對手的取法來設想自己的取法:在每一輪中,根據(jù)對手的取法來合理的選擇自己的取法。如果你能夠預測對手的下一步,那么你就可以反其道而行之。4. 規(guī)定局面:在游戲開始之前,你可以商定一些規(guī)則,如每次只能取特定數(shù)量的硬幣,或每個人取的硬幣數(shù)量不得超過某個限度。這樣,你就可以避免陷入對手想要的困局中。總之,在取硬幣游戲中必勝的最重要策略是保持冷靜頭腦和有耐心。
如何在(取硬幣游戲)中必勝?
這個必敗態(tài)的的意思就是,這樣一種局面擺在面前的話先手必敗。其嚴格定義如下:1、無法進行任何移動的局面是必敗態(tài);2、可以移動到必敗態(tài)的局面是非必敗態(tài);3、在必敗態(tài)做的所有操作的結果都是非必敗態(tài)。這個還是很好理解的吧,就是自己處在非必敗態(tài)上總能移動到必敗態(tài)把必敗態(tài)留給對方,而對方...
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