博弈学习笔记(未完成)

博弈

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前言

本博文分三部分,第一部分简单介绍SG函数,第二部分简单介绍博主所理解的一些博弈模型,第三部分推荐题目以及分享做题心得,本文基本不适合初学者食用,初学者请移步下方链接

论文:2009贾志豪(百度文库可搜)
自为风月马前卒的总结
自为风月马前卒的题目

Part1 SG函数

优势:可以实现对多个游戏进行加和
计算方式\(SG(x)=mex(SG(y))\),其中\(mex\)指集合中最小没有出现过的自然数,\(y\)\(x\)的后继状态
游戏加和\(SG=SG(x_1) \bigoplus SG(x_2) \bigoplus ...\bigoplus SG(x_n)\)
意义\(SG=0\)表示先手必败,为P状态,否则为N状态,先手必胜
理解:化为\(Nim\)游戏,对于每个\(SG\)不为\(0\)的状态总有一种方案使得\(SG\)成为\(0\)

Part2 平等博弈模型

1.巴什博弈(Bash Game)

问题:只有一堆\(n\)个物品,两个人轮流从这堆物品中取物,规定每次至少取一个,最多取\(m\)个。最后取光者得胜
结论\(n\%(m+1)\)\(0\)先手必败否则必胜

2.威佐夫博弈(Wythoff Game)

问题:有两堆各若干个物品,两个人轮流同时从一到两堆中取同样多的物品,规定每次至少取一个,最后取光者得胜
结论
先手必败态的两堆石子之差依次递增,且每个自然数仅出现一次,先手必败态为\((0,0),(1,2),(3,5),(4,7),(6,10),(8,13)...\)
如果必败态为\((a,b)\)\(k=(a-b)\),则\(a=\frac{1+\sqrt{5}}{2}*k\)

3.尼姆博弈(Nim Game)

问题\(n\)堆石子两人轮流在任意一堆中取任意石子,不能不取,最多取完,取到最后一颗石子者胜
结论\(n\)堆石子数量异或和为\(0\)则先手必败否则必胜
Nim游戏代表了所有平等博弈问题!!

4.Nim 游戏扩展

问题:每次最多丢\(k\)个石子,其余规则同\(Nim\)
结论:每堆石子数量\(\%(k+1)\)后再求异或和

5.Nim k 博弈

问题:一次最多在\(k\)堆中取,其余规则同\(Nim\)
结论:把石子数二进制拆开,每位求和后\(\%(k+1)\),若最后每位都为\(0\)则先手必败,否则先手必胜

6.阶梯博弈

问题:有\(n\)堆石子放在\(n\)层阶梯上,两人轮流选择一层的若干石子,放入下一层(特别地,选择\(1\)层的石子就被扔掉),无法操作者输
结论:奇数层石子的数量异或和为\(0\)则先手必败否则必胜

7.Anti-SG(反Nim游戏)

问题:取走最后一颗石子者败,其余规则同\(Nim\)
结论
当且仅当以下情况先手必胜
1.整个游戏\(SG=0\)并且没有单一游戏\(SG>1\)
2.整个游戏\(SG>0\)并且至少一个单一游戏\(SG>1\)
通过下图来理解(QAQ之前画错了,更严谨证明请见贾志豪的论文)

8.Multi-SG

问题
结论

9.Every-SG

问题
结论

10.翻硬币游戏

问题
结论

11.树上删边游戏

问题
结论

12.无向图删边游戏

问题
结论

13.动态减法问题

问题
结论

14.匹配的应用

问题
结论

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转载自www.cnblogs.com/xzyxzy/p/9397756.html