[ACM_数学] Fibonacci Nim(另类取石子,2-4组合游戏)
游戏规则:
有一堆个数为n的石子,游戏双方轮流取石子,满足:
1)先手不能在第一次把所有的石子取完;
2)之后每次可以取的石子数介于1到对手刚取的石子数的2倍之间(包含1和对手刚取的石子数的2倍)。
约定取走最后一个石子的人为赢家,求必败态。
问题分析:
这个和之前的Wythoff’s Game 和取石子游戏 有一个很大的不同点,就是游戏规则的动态化。之前的规则中,每次可以取的石子的策略集合是基本固定的,但是这次有规则2:一方每次可以取的石子数依赖于对手刚才取的石子数。
这个游戏叫做Fibonacci Nim,肯定和Fibonacci数列:f[n]:1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,… 有密切的关系。如果试验一番之后,可以猜测:先手胜当且仅当n不是Fibonacci数。换句话说,必败态构成Fibonacci数列。
就像“Wythoff博弈”需要“Beatty定理”来帮忙一样,这里需要借助“Zeckendorf定理”(齐肯多夫定理):任何正整数可以表示为若干个不连续的Fibonacci数之和。
处理思路:
齐肯多夫(zeckendorf)定理:任何正整数可以表示为若干个不连续的Fibonacci数之和,且一定存在一种取法取到不超过它的最大Fib数。
CCR推测:如果n是Fib数那么先取石子的人取不到最后那个。
相关链接:
http://www.blogbus.com/yjq24-logs/46150651.html
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
#define MAXN (40000+10)
int f[MAXN];
class Test {
public:
static int win (int n)
{
f[]=f[]=;
int size=;
while (f[size]<n) size++,f[size]=f[size-]+f[size-];//计算斐波那契数组
if(f[size]==n){//如果n为斐波那契数则必败
return -;
}
while(n){//否则找出最小的取石子数
while(f[size]>n)size--;
if(f[size]==n){
return f[size];
}
n-=f[size];
}
}
};
int main()
{
int n;cin>>n;
cout<<Test::win(n)<<endl;
}
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