阿里巴巴笔试总结之博弈论 取物品 - Tristan's blog
先来看一个更常见的取物品的题目:一堆n个物品,甲乙两人轮流取,每次取1至m个,最后取完者胜。分析:
1.1-m个物品时,甲稳赢(当然要保证俩人都足够聪明,也就是说甲没傻到当有2个物品时,他却只取一个)
2.m+1个物品时,乙稳赢。此时无论甲取多少个(1-m),剩下的、乙总能够一次性取完
3.m+2个时,甲稳赢。此时甲拿一个,而无论乙拿几个都会输。其实这时候当乙开始拿物品时,它相当于遇到了第二步中甲所面临的情况(也就是当前物品只剩m+1个,无论自己怎么取,对方都会赢)
4.m+3――2m+1个时,甲稳赢。此时甲只要取2――m个,就会让乙面临m+1这种必输的情况
5.2m+2个时,乙稳赢。此时无论甲取多少个(假设为x),2m+2-x都会落在m+2到2m+1这个区间,此时的乙就面临第四步的情况,所以乙稳操胜券。
6.数学归纳法。我们假设k(m+1)个时,乙稳赢,k(m+1)+1――k(m+1)+m时,甲稳赢,则(k+1)(m+1)时,甲取y个,此时乙面临的个数是(k+1)(m+1)-y==k*(m+1)+m+1-y,介于k(m+1)+1――k(m+1)+m之间,根据假设,也就是说此时乙稳赢。同理,可得当个数在(k+1)(m+1)+1――(k+1)(m+1)+m时,甲稳赢。
前序小结
那么肿么才能让甲稳赢呢?如果n%(m+1)==0,那甲你就别想了,你赢不了了;其他情况,恭喜你,甲赢了,甲的策略就是每次取完都给乙剩下k(m+1)个。上面没提n==0的情况,这个很显然也符合,忘掉了。。。
问题
俩聪明鬼A、B在数盒子里的星星,俩人每人一次只能拿23-28个星星,当某一次某人想拿的时候不够这个数了,就算输。
分析
此题目和上面的很类似,只不过区间变了。
1.0-22个时,A肯定输,因为去不了23――28这么多
2.23-27时,A稳赢,因为可以随便一手抓掉。
3.28-50时,A稳赢,此时A只要取28个,B就面临A在第一步时的处境了
4.51-73时,B稳赢,因为不管A抓多少个(当然,必须是在23――28之间),此时剩下的数肯定在23――50之间,也就是说B面临了A在二、三步的情况,所以B稳赢
5.74-101时,A稳赢,分两种情况:74-96时,A先抓23个,此时剩下51-73,B面临A在第四步的情形,所以A稳赢;97-101时,甲取28个,这样剩69――73个,仍是A赢
6.。。。和前序一样数学归纳法,可以证得51*k――51*k+22时,B稳赢,其它情况A稳赢。
总结规律:
根据上面两个例子,我们可以大胆假设,甲、乙取物品,每次只能取a――b之间的数量,一共sum个物品,则甲稳输的情况位于(a+b)*k到(a+b)*k+(a-1)之间
证明
第一步:当a==b时,显然,最简单了,只要求ans = sum/a,看a是否为偶数,偶数就会输,也就是sum/a%2为0时,甲就会输。公式也就变成了2a*k――2a*k+a-1之间,除以a,商为2*k,2*k%2==0,所以满足公式。
第二步:a==1,b==m时,这也就是前言中的情况,带入公式得到(1+m)*k――(1+m)*k+0,也就是前言中推导出来的(1+m)*k时,乙稳赢,所以满足公式。
第三步:假设i――j的时候满足,也就是说当物品个数位于(i+j)*k到(i+j)*k+(i-1)时,乙稳赢,其他情况,甲稳赢。
则当a==i,b==j+1时:
1.0――i-1时,乙稳赢。
2.i――j时,甲稳赢
3.j+1――i+j时,此时甲取j+1个,此时剩下0到i-1个物品,此时乙面临甲在第一步时的败局,所以甲稳赢。
4.同理,数学归纳法,可证。
当a==i+1,b==j时,同理,也可证。
总结论
甲、乙取物品,每次只能取a――b之间的数量,则甲稳输的情况时总物品的数量在(a+b)*k到(a+b)*k+(a-1)之间,其它数量的时候甲稳赢,所以,甲每次需要做的就是取适量的物品,使得乙面对的物品在(a+b)*k到(a+b)*k+(a-1)之间。
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