专题——博弈论

Bash博弈:

    在几大主流博弈论中,Bash(巴什)博弈应该算较为简单的一种,题意大致描绘如下:

    有一堆n个石子,A、B两人每次从中取m个(1<=m<=k),总是由A先手,规定取走最后一个石子的人为胜者(败者),在给出石子总数(n)和每次可取的最大值(k)的情况下,判断先手(A)的胜败。

    由题目可这样思考:若要取最后一个,那么如果保证每次A、B两人所取的石子总保持一个数,那么保持这个数的人便总能取到最后一个石子。如要保持4个,A取1个,B取3个,那么B便是保持取得个数为4的人,因此总能取到最后一个。这个数就是(k+1)。为什么是(k+1)呢?因为k+1是不论对手取多少个石子(1~k),我总能保持的一个数。如果为(k+1),那么对手取1个时,我便不能保持(k+2)这个数(最多取k个,总数最多为(k+1)),以此类推,保持的数每比(k+1)大一,便多一个数不能保证被取到,因此这个数为(k+1)。

    因此可以得出结论:如果石子总数n为(k+1)的倍数,则后手总是胜者,否则先手总是胜者。

    详细模板及代码可参照: 这里这里~

Fibonacci(斐波那契)博弈:

    斐波那契博弈,,,Em......看名字就很明显了,和著名的斐波那契数有关,问题具体描述如下:

    有一堆n个石子,A、B轮流取,最少可取1个,最多取上次对手所取数量的两倍(第一次不可全部取完),A为先手,取走最后一颗石子的人为胜者(败者),给出石子数量n,问最后谁为赢家。

    仔细想想,可能也可以算是巴什博弈的一种,如果n是斐波那契数的话,后手胜利,否则先手胜利

    例题即代码请戳这里:啦啦啦~~

Nim博弈

有n堆各若干个物品,两个人轮流从某一堆取任意多的物品,规定每次至少取一个,多者不限,最后取光者得胜。

 这种情况最有意思,它与二进制有密切关系,我们用(a,b,c)表示某种局势,首先(0,0,0)显然是奇异局势,无论谁面对奇异局势,都必然失败。第二种奇异局势是(0,n,n),只要与对手拿走一样多的物品,最后都将导致(0,0,0)。仔细分析一下,(1,2,3)也是奇异局势,无论自己如何拿,接下来对手都可以将其变为(0,n,n)的情形。

 计算机算法里面有一种叫做按位模2加,也叫做异或的运算,我们用符号(+)表示这种运算,先看(1,2,3)的按位模2加的结果:

1 =二进制01

2 =二进制10

3 =二进制11 (+)

———————

0 =二进制00 (注意不进位)

对于奇异局势(0,n,n)也一样,结果也是0。

任何奇异局势(a,b,c)都有a(+)b(+)c =0。

注意到异或运算的交换律和结合律,即a(+)a=0,:

a(+)b(+)(a(+)b)=(a(+)a)(+)(b(+)b)=0(+)0=0。

所以从一个非奇异局势向一个奇异局势转换的方式可以是:

1)使 a = c(+)b

2)使 b = a(+)c

3)使 c = a(+)

例题即代码看这里哦: 叮咚~

Wythoof(威佐夫)博弈

    威佐夫博弈与数学上一个著名的数——黄金分割数有关。题目描述如下:

    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。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,b = aj + 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。

例题及链接请看这里: 滴滴滴!




猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/revenant_di/article/details/80327358