威佐夫博奕(Wythoff Game)南阳oj 取石子 (四)

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)。

我们可以知道,后面的奇异局势可以通过一轮特殊的取法变为更低的奇异局势!

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。

  1. 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。

  1. 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。

总结:分析到此已经很明显,判断谁个能够胜利看是否是奇异矩阵就行了,如果是奇异矩阵,则后取者胜利,如果是非奇异矩阵,则先取者得胜!在判断是不是咸佐夫博弈的奇异局势的时候,比如两个数a,b,则可以首先交换是a<b,然后记i=b-a,如果是奇异局势,则必有m=floor(i*(1+sqrt(5.0))/2),并且b=m+i,否则比不是奇异局势!

描述有两堆石子,数量任意,可以不同。游戏开始由两个人轮流取石子。游戏规定,每次有两种不同的取法,一是可以在任意的一堆中取走任意多的石子;二是可以在两堆中同时取走相同数量的石子。最后把石子全部取完者为胜者。现在给出初始的两堆石子的数目,如果轮到你先取,假设双方都采取最好的策略,问最后你是胜者还是败者。

 
输入
输入包含若干行,表示若干种石子的初始情况,其中每一行包含两个非负整数a和b,表示两堆石子的数目,a和b都不大于1,000,000,000。
输出
输出对应也有若干行,每行包含一个数字1或0,如果最后你是胜者,则为1,反之,则为0。
样例输入
2 1
8 4
4 7
样例输出
0
1
0
 1  
 2 #include<stdio.h>
 3 #include<math.h>
 4 
 5 int main()
 6 {
 7     int n,m,i,t,a,b;
 8     while(scanf("%d%d",&a,&b)!=EOF)
 9     {
10         if(a>b)
11         {
12             t=a;
13             a=b;
14             b=t;
15         }
16         i=b-a;
17         m=(floor)((1+sqrt(5.0))/2*i);
18         if(b==m+i)
19             printf("0\n");
20         else
21             printf("1\n");
22     }
23     return 0;
24 }
25                 

 

posted @ 2013-05-25 09:49  萧凡客  阅读(309)  评论(0编辑  收藏  举报