从Nim游戏到SG函数

从Nim游戏到SG函数

Nim游戏

公平组合问题在蓝桥杯等算法竞赛中经常出现,最经典的例子莫过于Nim游戏

Nim游戏:两个玩家面前有若干堆石子,每个玩家每次可在每堆石子中取走任意多个石子,取走最后一枚石子的玩家获胜。

其结论为如果所有堆的石子个数的异或值为0,那么代表这个状态是先手必负,否则说明该状态为先手必胜状态。

SG函数

由SG定理可知,所有的公平组合问题都等价于若干单堆Nim游戏的和(要求是类似取走最后一个石子的人获胜)

例子

Bash博弈

一堆石子,每次只能取1~k个,取到最后一个石子的人获胜。

首先SG(0)=0为先手必负状态

SG(1)=1

SG(2)=2

SG(3)=3

...

SG(k)=k

SG(k+1)=0

因此Bash博弈的先手必负条件等价于n%(k+1)=0

否则先手必胜.

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