首頁
編程語言
C語言|JAVA編程
Python編程
網頁編程
ASP編程|PHP編程
JSP編程
數據庫
MYSQL數據庫|SqlServer數據庫
Oracle數據庫|DB2數據庫
您现在的位置: 程式碼之家 >> 編程語言 >  >> C語言 >> C++ >> C++ 入門

HDU 1849 Rabbit and Grass:階梯尼姆博弈的 SG 函數應用

     編輯:C++ 入門

HDU 1849 Rabbit and Grass:階梯尼姆博弈的 SG 函數應用

1×n 棋盤上有 m 個棋子,每步可將任意棋子向左移動任意距離(可重疊),所有棋子移至 0 位置遊戲結束,最後動作者勝。這是經典的階梯尼姆遊戲。

博弈論分析

將棋子位置視為「階梯」上的石子。關鍵洞察:

  • 偶數位置(0, 2, 4...)的棋子不影響勝負(對應階梯尼姆的偶數級)
  • 奇數位置(1, 3, 5...)的棋子構成標準尼姆堆
  • 每個奇數位置的棋子貢獻其位置值作為尼姆堆大小

獲勝條件

計算所有棋子位置的異或和:

xor_sum = K₁ ⊕ K₂ ⊕ ... ⊕ Kₘ
// 其中 Kᵢ 為棋子位置
  • xor_sum ≠ 0:先手(Rabbit)必勝
  • xor_sum = 0:後手(Grass)必勝

樣例驗證

Case 1: 2子 at 3, 5 → 3⊕5 = 6 ≠ 0 → Rabbit Win!
Case 2: 3子 at 3, 5, 6 → 3⊕5⊕6 = 0 → Grass Win!

極簡代碼實現

#include <cstdio>

int main() {
    int m, pos;
    while (scanf("%d", &m) == 1 && m) {
        int xorsum = 0;
        for (int i = 0; i < m; ++i) {
            scanf("%d", &pos);
            xorsum ^= pos;
        }
        puts(xorsum ? "Rabbit Win!" : "Grass Win!");
    }
    return 0;
}

理論深度解析

為什麼是直接異或位置值?

這等價於每個棋子獨立構成一個尼姆堆,堆大小 = 位置坐標。移動棋子從位置 x 到 y (y < x) 相當於將尼姆堆從 x 減小到 y。這正是標準尼姆遊戲的操作。

階梯尼姆通用結論

對於 n 級階梯,只有奇數級的石子計入尼姆和。本題棋盤從 0 開始,位置即級數,故直接異或所有位置。

擴展變體

變體SG 函數獲勝判斷
標準尼姆g(x) = x異或和 ≠ 0
階梯尼姆(本題)g(x) = x (奇數級), 0 (偶數級)奇數位置異或和 ≠ 0
Wythoff 遊戲g(a,b) = ⌊|a-b|×φ⌋特殊判斷
取石子遊戲(1..k)g(x) = x mod (k+1)異或和 ≠ 0

複雜度

  • 時間:O(m) 每測試用例
  • 空間:O(1)
  • m ≤ 1000,極快

核心總結

  1. 識別遊戲類型:階梯尼姆
  2. SG 函數:g(x) = x(對應奇數位置)
  3. 尼姆和:所有棋子位置異或
  4. 先手勝 ⇔ 尼姆和 ≠ 0

此題展示了博弈論中 SG 定理的強大威力:複雜的組合遊戲往往歸結為簡單的異或運算。

  1. 上一篇文章:
  2. 下一篇文章:
Copyright © 程式碼之家 All Rights Reserved