巴什博弈、尼姆博弈、威佐夫博弈

一、巴什博弈(Bash Game)

只有一堆,n个物品,两人轮流取,每次至少取1件,至多取m个,最后取光者胜。

显然,n=m+1时,后手用。

假设n=(m+1)*r+s , 1<=s<=m , 则第一个人取m件,从后余下(m+1)*r件 。第二个人取k件,则第一人再取 m+1-k件。余下(m+1)*(r-1)件,让第二个人选,依次下去,到最后,余下m+1件让第二人选,从而第一个胜出。

假设n=(m+1)*r,则第一个人选k件,第二个人选m+1-k件。余下(m+1)*(r-1)件给第一个人。依次下去,余下m+1件给第一个人,从而第二个人胜出。

结论:若n%(m+1)=0,则先手必败。若n%(m+1)<>0,则先手必胜。

二、尼姆博弈(Nimm Game)

有n堆各若干个物品,两个人轮流从某一堆取任意多的物品,规定每次至少取一个,多者不限,最后取光者得胜。

从特殊入手:n=3时,

若(0,0,0)则先手没有物品可先,先手必败,后手必胜。

若(0,n,n),只要后手与先手拿走一样多的物品,最后都将导致(0,0,0)。从而,先手必败,后手必胜。

若(1,2,3),无论先手如何拿,后手都可以用,即先手必败,后手必胜。

 上面三种情况,都有

0^0^0=0

0^n^n=0

1^2^3=0

从而猜想,a^b^c=0时,先手必败,后手必胜。

此猜想是正确的,而且,对其它n也是成立的,本文不作证明。

结论:a1^a2^...^an=0,则先手必败。a1^a2^...^an<>0,则先手必胜。(异或^,就是不有进位的二进制加法)

三、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。

先手必败状态:

(0,0)、(1,2)、(3、5)、(4、7)、(6、10)、(8、13)、……

【这里用到了特殊到一般的归纳研究思想,是研究博弈的常用方法,也是理解博弈论sg函数的入门方法】

规律:

可以发现第k个必败状态(a(k)、b(k))而言,a(k)是前面没有出现过的最小自然数,b(k)=a(k)+k。(k=0,1,2,3……)

公式:

结论:(a(k)、b(k))满足a(k)=int ( k*(1+sqrt(5))/2 ),b(k)=a(k)+k时,先手必败。

 

参考:

https://blog.csdn.net/UncleJokerly/article/details/89159940

https://blog.csdn.net/Icontofig/article/details/84846273

https://blog.csdn.net/Hxj_CSDN/article/details/82892619

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