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  • 博弈问题

    Description

    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。

    Input

    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。

    Output

    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。

    Sample Input

    2 1
    8 4
    4 7

    Sample Output

    0
    1
    0    
    解题思路:
    这是威佐夫博弈(Wythoff Game)

    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。

    这种规则下游戏是颇为复杂的。我们用(a[k],b[k])(a[k] ≤ b[k] ,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。

    首先列举人们已经发现的前几个奇异局势:(0,0)、(1,2)、(3,5)、(4,7)、(6,10)、(8,13)、(9,15)、(11,18)、(12,20)。
    通过观察发现:a[0]=b[0]=0,a[k]是未在前面出现过的最小自然数,而 b[k]= a[k] + k。

    奇异局势有如下三条性质:
    1、任何自然数都包含且仅包含在一个奇异局势中。
    2、任意操作都可以使奇异局势变为非奇异局势。
    3、必有一种操作可以使非奇异局势变为奇异局势。

    性质1中的存在性很好理解,对于唯一性,因为a[k]是未在前面出现过的最小自然数。
    所以a[k]>a[k-1],b[k] = a[k]+k > a[k-1]+k-1 + 1 > b[k-1] > a[k-1].
    即b[k] > a[k] > b[k-1] > a[k-1]。所以某个自然数不会出现多于一次的情况。

    性质2,我们可以尝试游戏规则中的两种操作:
    如果从某一堆中取,那么a[k],b[k]中必有一个量发生变化,由性质1,则变化后的局势不可能是奇异局势。
    如果同时从两堆中取同样多的物品,但由于其差(b[k]-a[k])不会改变,所以它变化后的局势也不可能是奇异局势。

    性质3,需要分多种情况考虑,假设面对的局势是(i,j),(我们规定i<=j)
    1.若i = j,则同时从两堆取走i个,局势变成(0,0)的奇异局势.
    2.若i是某个奇异局势的a[k],且j>b[k],则从j中取出 j-b[k] 个,局势变成(a[k],b[k])的奇异局势.
    3.若i是某个奇异局势的a[k],且j<b[k],两堆之差为 j - i 个,同时从两堆中取出  a[ k ] - a[ j-i ] 个,局势变成( a[ j-i ] , b[ j-i ] )的奇异局势.
    4.若j是某个奇异局势的b[k],且i>a[k],则从i中取出 i-a[k] 个,局势变成(a[k],b[k])的奇异局势.
    5.若j是某个奇异局势的b[k],且i<a[k],则一定有 i = b[m](m<k).此时从j中取出 j-a[m] 个,局势变成(a[m],b[m])的奇异局势.
    由此,性质3得证。

    可以看出,如果两人都采取正确的操作,那么对于非奇异局势,先拿者必胜,对于奇异局势,先拿者必败。
    对于奇异局势,有如下公式:
    a[k]=[k*(1+√5)/2],b[k]=a[k]+k。(k=0,1,2......,[]表示取整)
    有趣的是,式中的(1+√5)/2正是黄金分割比例。

    上文引用自nyist_xiaod的博客


    具体代码如下:
    #include <stdio.h>
    #include <iostream>
    #include <math.h>
    using namespace std;
    void swap(int &x,int &y)
    {
        int n;
        if(x>y)
        {n=x;x=y;y=n;}
    
    
    }
    int main()
    {
        int x,y,n,m;
        while (scanf("%d%d",&x,&y)!=EOF)
        {
            swap(x,y);
            n=y-x;
            printf("%d
    ",(int )(n*(1+sqrt(5.0)))/2==x?0:1);
        }
       return 0;
    }
    

      

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/llfj/p/5731891.html
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