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  • SG函数

    打表法:

    对于数据小又容易超时的题,可以采取打表法。

    打表法就是将所有输入情况的答案保存在代码中,输入数据后直接输出就是可以了。

    打表法具有快速,易行(可以写暴力枚举程序)的特点。缺点就是代码可能太大了,或者情况覆盖不完,对于一般不会超时,数据规模适合打表,为了简洁也可以打表。

    SG函数(回合制游戏)

    首先定义mex(minimal excludant)运算,这是施加于一个集合的运算,表示最小的不属于这个集合的非负整数。例如mex{0,1,2,4}=3、mex{2,3,5}=0、mex{}=0。

    对于任意状态 x , 定义 SG(x) = mex(F),其中F 是 x 后继状态的SG函数值的集合。最后返回值(也就是SG(X))为0为必败点,不为零必胜点。

    如x有三个后继状态分别为SG(a),SG(b),SG(c),那么SG(x)= mex{SG(a),SG(b),SG(c)}。经过一系列运算后,集合S的终态必然为空集,所以SG函数的终态为SG(x)= 0,当且仅当x为必败点。

    假如说是在一个游戏中有多个石子堆该怎么办了。我们只需要把对每个石子堆进行sg函数的调用,将得到的所有的值进行异或。得出来的结果为0则该情形为必败态。否则为必胜态。

    ————————————————

    取石子问题

    有1堆n个石子,每次只取{1,3,4}个石子,先取完石子者胜利,那么各个数的SG值为多少?

    SG(0)= 0,每次能取走石子个数集合f = {1,3,4},剩余石子的个数就是当前x的后继状态()

    x=1 时,可以取走1 - f{1}个石子,剩余{0}个,所以 SG[1] = mex{ SG[0] }= mex{0} = 1;

    x=2 时,可以取走2 - f{1}个石子,剩余{1}个,所以 SG[2] = mex{ SG[1] }= mex{1} = 0;

    x=3 时,可以取走3 - f{1,3}个石子,剩余{2,0}个,所以 SG[3] = mex{SG[2],SG[0]} = mex{0,0} =1;

    x=4 时,可以取走4- f{1,3,4}个石子,剩余{3,1,0}个,所以 SG[4] = mex{SG[3],SG[1],SG[0]} = mex{1,1,0} = 2;

    x=5 时,可以取走5 - f{1,3,4}个石子,剩余{4,2,1}个,所以SG[5] = mex{SG[4],SG[2],SG[1]} =mex{2,0,1} = 3;

    以此类推…

    x          0 1 2 3 4 5 6 7 8…

    SG[x]   0 1 0 1 2 3 2 0 1…

    由上述实例我们就可以得到SG函数值求解步骤,那么计算1~n的SG函数值步骤如下:

    1、使用 数组f 将 可改变当前状态 的方式记录下来。

    2、然后我们使用 另一个数组 将当前状态x 的后继状态标记。

    3、最后模拟mex运算,也就是我们在标记值中 搜索 未被标记值 的最小值,将其赋值给SG(x)。

    4、我们不断的重复 2 - 3 的步骤,就完成了 计算1~n 的函数值。

    Java模板:

     1     //arr[]:可以取走的石子个数
     2     //sg[]:0~n的SG函数值
     3     //hash[]:mex{}
     4     static int MAXN = 1000;
     5     static int N = 10;
     6     static int[] sg = new int[MAXN];
     7     static int[] arr = new int[N];
     8     static boolean[] hash = new boolean[MAXN];
     9     static boolean[] visited = new boolean[MAXN];
    10     
    11     //打表法求sg函数值
    12     private static void getSG(int n){
    13         Arrays.fill(sg,0);
    14         for(int i=1;i<=n;i++){
    15             Arrays.fill(hash,false);
    16             //注意这里j从0开始
    17             for(int j=0;arr[j]<=i;j++){
    18                 hash[ sg[ i-arr[j] ] ] = true;//SG(x) = mex(F),F是x的后继状态的SG函数值的集合。为true的都是后继状态。
    19             }
    20             for(int j=0;j<=n;j++){
    21                 if(!hash[j]){
    22                     sg[i] = j;//模拟mex运算,取最小的不属于这个集合的非负整数
    23                     break;
    24                 }
    25             }
    26         }
    27     }
    28 
    29     //dfs方式求解x的sg函数值
    30     private static int mex(int x){
    31         if(sg[x] != -1)        return sg[x];
    32         
    33         for(int i=0;i<=10;i++){
    34             int temp = x - arr[i];
    35             if(temp < 0)    break;
    36             sg[temp] = mex(temp);
    37             visited[sg[temp]] = true;
    38         }
    39         for(int i=0;;i++){
    40             if(!visited[i]){
    41                 sg[x] = i;
    42                 break;
    43             }
    44         }
    45         return sg[x];
    46     }
    47     
    48     //此函数是对<题目给出的每次能取到的石子数>进行初始化
    49     private static void f(){
    50         arr[0] = 1;
    51         for(int i=1;i<=10;i++){
    52             arr[i] = arr[i-1]*2;
    53         }
    54     }

    具体情况,具体分析!



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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/AIchangetheworld/p/12185348.html
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