博弈论

mac2026-02-28  7

参考http://blog.csdn.net/yizhangbiao/article/details/51992022

http://blog.csdn.net/luomingjun12315/article/details/45555495

必胜点和必败点的概念:        P点:必败点,换而言之,就是谁处于此位置,则在双方操作正确的情况下必败。        N点:必胜点,处于此情况下,双方操作均正确的情况下必胜。

必胜点和必败点的性质:

         1、所有终结点是 必败点 P 。(我们以此为基本前提进行推理,换句话说,我们以此为假设)         2、从任何必胜点N 操作,至少有一种方式可以进入必败点 P。         3、无论如何操作,必败点P 都只能进入 必胜点 N。 hdu2147  题意n*m的表格,起点为(1,m)终点为左下角,两人轮流移动棋子,每次可向左,向下,左下(斜对角)移动,不能移动着输 从左下开始  m/n有一个为偶数则先手必胜  

SG函数:

解题模型:

1.把原游戏分解成多个独立的子游戏,则原游戏的SG函数值是它的所有子游戏的SG函数值的异或。

       即sg(G)=sg(G1)^sg(G2)^...^sg(Gn)。

2.分别考虑没一个子游戏,计算其SG值。

     SG值的计算方法:(重点

      1.可选步数为1~m的连续整数,直接取模即可,SG(x) = x % (m+1);

  2.可选步数为任意步,SG(x) = x;

  3.可选石子为一系列不连续的数,用getSG()计算

  sg(G)=sg(G1)^sg(G2)^...^sg(Gn), sg(G)=0,即P-Position,即先手比败。

        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(S),其中 S 是 x 后继状态的SG函数值的集合。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)}。 这样 集合S 的终态必然是空集,所以SG函数的终态为 SG(x) = 0,当且仅当 x 为必败点P时。

例如:取石子问题,有1堆n个的石子,每次只能取{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,f[]={1,3,4},

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

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

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

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

x=5时,可以取走5-f{1,3,4}个石子,剩余{4,2,1}个,mex{sg[4],sg[2],sg[1]}={2,0,1},故sg[5]=3; 模板代码//f[N]:可改变当前状态的方式,N为方式的种类,f[n]存储可以移动的石子数,f[N]要在getSG之前先预处理 //SG[]:0~n的SG函数值 //S[]:为x后继状态的集合 int f[N],SG[MAXN],S[MAXN]; void getSG(int n){ int i,j; memset(SG,0,sizeof(SG)); //因为SG[0]始终等于0,所以i从1开始 for(i = 1; i <= MAXN; i++){ //每一次都要将上一状态 的 后继集合 重置 memset(S,0,sizeof(S)); for(j = 0; f[j] <= i && j <= N; j++) S[SG[i-f[j]]] = 1; //将后继状态的SG函数值进行标记 for(j = 0;j<=MAXN; j++) if(!S[j]){ //查询当前后继状态SG值中最小的非零值 SG[i] = j; break; } } }

所以说当我们面对由n个游戏组合成的一个游戏时,只需对于每个游戏找出求它的每个局面的SG值的方法,就可以把这些SG值全部看成Nim的石子堆,

然后依照找Nim的必胜策略的方法来找这个游戏的必胜策略了!(Nim其实就是n个从一堆中拿石子的游戏求SG的变型,总SG=n个sg的异或)。

hdu1848

解题思路:

题目大意:取石子问题,一共有3堆石子,每次只能取斐波那契数个石子,先取完石子者胜利,问先手胜还是后手胜?

算法思想:可选步数为一系列不连续的数(斐波那契数),可用getSG函数求得。 最终结果是所有SG值异或的结果 。

#include<iostream> #include<cstdio> #include<cstring> using namespace std; int f[1010],sg[1010],s[1010]; void getsg(int n) { int i,j; memset(sg,0,sizeof(sg)); for(int i=1;i<=n;i++) { memset(s,0,sizeof(s)); for(int j=0;f[j]<=i&&j<=n;j++) { s[sg[i-f[j]]]=1; } for(int j=0;j<=n;j++) { if(s[j]==0) //求mes{}中未出现的最小的非负整数 { sg[i]=j; break; } } } } int main() { int n,m,p; f[0]=f[1]=1;//预处理f[n] for(int i=2;i<=16;i++) { f[i]=f[i-1]+f[i-2]; } getsg(1000); while(scanf("%d%d%d",&m,&n,&p)!=EOF&&(m+n+p)) { if(sg[n]^sg[m]^sg[p]) cout<<"Fibo"<<endl; else cout<<"Nacci"<<endl; } return 0; }

 poj 2960

这道题题意: 我就按着样例格式来说吧: 先输入一个K,表示取数集合的个数。(K为0,则结束) 后面跟k个数,表示取数集合的数(就是每次只能取这几个数量的物品) 然后会跟一个M,表示有M次询问。 然后接下来M行,每行先有一个N,表示有多少堆物品。 N后跟着N个数,表示每堆物品数量。 #include<iostream> #include<cstring> #include<cstdio> #include<algorithm> using namespace std; int f[110],a[110]; int sg[10010],s[10010]; void getsg(int n) { int i,j; memset(sg,0,sizeof(sg)); for(int i=1;i<=10010;i++) { memset(s,0,sizeof(s)); for(int j=0;f[j]<=i&&j<n;j++) { s[sg[i-f[j]]]=1; } for(int j=0;j<=10010;j++) { if(s[j]==0) { sg[i]=j; break; } } } } int main() { int k,m,n; while(scanf("%d",&k)!=EOF&&k) { for(int i=0;i<k;i++) { scanf("%d",&f[i]); } sort(f,f+k); getsg(k); scanf("%d",&m); while(m--) { int ans=0; scanf("%d",&n); for(int i=0;i<n;i++) { scanf("%d",&a[i]); ans^=sg[a[i]]; } if(!ans) printf("L"); else printf("W"); } printf("\n"); } return 0; }

 

 

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