Nim博弈

本周呢,我们将学习博弈专题和矩阵专题。首先我们接触的是Nim博弈。

先介绍下Nim博弈。

ps:题目来自hihocoder

Nim游戏是经典的公平组合游戏(ICG),对于ICG游戏我们有如下定义:
1、两名选手;
2、两名选手轮流行动,每一次行动可以在有限合法操作集合中选择一个;
3、游戏的任何一种可能的局面(position),合法操作集合只取决于这个局面本身;局面的改变称为“移动”(move)。
4、若轮到某位选手时,该选手的合法操作集合为空,则这名选手判负。

对于第三条,我们有更进一步的定义Position,我们将Position分为两类:
P-position:在当前的局面下,先手必败。
N-position:在当前的局面下,先手必胜。

他们有如下性质:
1.合法操作集合为空的局面是P-position;
2.可以移动到P-position的局面是N-position;
3.所有移动都只能到N-position的局面是P-position。

在这个游戏中,我们已经知道A[] = {0,0,...,0}的局面是P局面,那么我们可以通过反向枚举来推导出所有的可能局面,总共的状态数量为A[1]*A[2]*...*A[N]。并且每一次的状态转移很多。
虽然耗时巨大,但确实是一个可行方法。

当然,我们这里会讲这个题目就说明肯定没那么复杂。没错,对于这个游戏有一个非常神奇的结论:

对于一个局面,当且仅当A[1] xor A[2] xor ... xor A[N] = 0时,该局面为P局面。

对于这个结论的证明如下:
1. 全0状态为P局面,即A[i]=0,则A[1] xor A[2] xor ... xor A[N] = 0。
2. 从任意一个A[1] xor A[2] xor ... xor A[N] = k != 0的状态可以移动到A[1] xor A[2] xor ... xor A[N] = 0的状态。由于xor计算的特殊性,我们知道一定有一个A[i]最高位与k最高位的1是相同的,那么必然有A[i] xor k < A[i]的,所以我们可以通过改变A[i]的值为A[i]',使得A[1] xor A[2] xor ... xor A[i]' xor ... xor A[N] = 0。
3. 对于任意一个局面,若A[1] xor A[2] xor ... xor A[N] = 0,则不存在任何一个移动可以使得新的局面A[1] xor A[2] xor ... xor A[N] = 0。由于xor计算的特殊性,我们可以知道,一定是存在偶数个1时该位置的1才会被消除。若只改变一个A[i],无论如何都会使得1的数量发生变化,从而导致A[1] xor A[2] xor ... xor A[N] != 0。

以上三条满足ICG游戏中N,P局面的转移性质,所以该结论的正确性也得到了证明。


HDU1849

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string.h>
#include<cstring>
#include<string>
#include<stack>
#include<set>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<map>

#define LOCAL
#define ll long long
#define lll unsigned long long
#define MAX 1000009
#define eps 1e-8
#define INF 0xfffffff
#define mod 1000000007

using namespace std;
/*

题意:

想法:Nim博弈

*/

int main()
{
    //#ifdef LOCAL
     //  freopen("date.in","r",stdin);
      // freopen("date.out","w",stdout);
    //#endif // LOCAL
    int n;
    while(~scanf("%d",&n)&&n)
    {
        int ret = 0;
        while(n--)
        {
            int x;
            scanf("%d",&x);
            ret^=x;
        }
        if(ret)
            puts("Alice");
        else
            puts("Bob");
    }
    return 0;
}


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