後面會繼續努力的。(這csdn的markdown編輯器又改版了越來越難用了)
好了,進入主題,說一下sg函式和sg定理吧
在競賽中,組合遊戲的題目一般有以下特點
題目描述一般為a
aa,b
bb 2人做遊戲
a aab
bb交替進行某種遊戲規定的操作,每操作一次,選手可以在有限的操作(操作必須合法)集合中任選一種。
對於遊戲的任何一種可能的局面,合法的操作集合只取決於這個局面本身,不取決於其它因素(跟選手,以前的所有操作無關)
如果當前選手無法進行合法的操作,則為負
舉個例子現在有乙個數0,小明小紅2人每次可以輪流在當前數加 1~3,誰先湊到21誰就贏
這個描述就符合上面的條件:
比如現在數字已經為18了,那麼當前操作人只要給數字+3則必勝,我們就把在此位置稱為必勝點(正常操作情況下,別槓說都18偏要+2。。。。)
必勝點和必敗點的性質:
- 所有的終結點都是必敗點
- 從任何必勝點操作,至少有一種方式進入必敗點
- 無論如何操作, 從必敗點都只能進入必勝點.
遊戲和的sg函式
等於各個遊戲sg函式的nim和
。這樣就可以將每乙個子遊戲分而治之,從而簡化了問題。而bouton
定理就是sprague-grundy
定理在nim遊戲中的直接應用,因為單堆的nim遊戲 sg函式滿足 sg(x) = x。
nim和 : 各個數相異或的結果先定義
mex(minimal excludant)
運算,這是施加於乙個集合的運算,表最小的不屬於這個集合的非負整數。例如mex=3、mex=0、mex{}=0。
對於任意狀態 x , 定義sg(x) = mex(s),其中 s
ss是 x
xx 後繼狀態的sgsg
sg函式值的集合。如 x 有三個後繼狀態分別為 sg(
a),s
g(b)
,sg(
c)
sg(a),sg(b),sg(c)
sg(a),
sg(b
),sg
(c),那麼sg(
x)=m
ex
sg(x) = mex
sg(x)=
mex。 這樣 集合s
ss 的終態必然是空集,所以sg函式的終態為 sg(
x)=0
sg(x) = 0
sg(x)=
0,當且僅當 x 為必敗點p時。
取石子問題
有1堆n個的石子,每次只能取個石子,先取完石子者勝利,那麼各個數的sg值為多少?
sg[0]=0,f=,
x=1 時,可以取走1 - f個石子,剩餘個,所以 sg[1] = mex= mex = 1;
x=2 時,可以取走2 - f個石子,剩餘個,所以 sg[2] = mex= mex = 0;
x=3 時,可以取走3 - f個石子,剩餘個,所以 sg[3] = mex = mex =1;
x=4 時,可以取走4- f個石子,剩餘個,所以 sg[4] = mex = mex = 2;
x=5 時,可以取走5 - f個石子,剩餘個,所以sg[5] = mex =mex = 3;
以此類推…
x 0 1 2 3 4 5 6 7 8…
sg[x] 0 1 0 1 2 3 2 0 1…
由上述例項我們就可以得到sg函式值求解步驟,那麼計算1~n的sg函式值步驟如下:
1、使用 陣列f 將可改變當前狀態的方式記錄下來。
2、然後我們使用 另乙個陣列 將當前狀態x 的後繼狀態標記。
3、最後模擬mex運算,也就是我們在標記值中 搜尋 未被標記值 的最小值,將其賦值給sg(x)。
4、我們不斷的重複 2 - 3 的步驟,就完成了 計算1~n 的函式值。
模板如下:
//f[n]:可改變當前狀態的方式,n為方式的種類,f[n]要在getsg之前先預處理
//sg:0~n的sg函式值
//s:為x後繼狀態的集合
int f[n]
,sg[maxn]
,s[maxn]
;void
getsg
(int n)
}}
其實不難發現,nim遊戲就是乙個很典型的用sg定理解決的問題,因為nim遊戲在一堆n個石子中可以取1-n個石子,所以單獨這一堆石子的sg值為mex
(n−1
,n−2
,n−3
,...
,n−n
)=
nmex(n-1,n-2,n-3,...,n-n) = n
mex(n−
1,n−
2,n−
3,..
.,n−
n)=n
,根據sg定理,每一堆石子總數相互異或即為答案
組合遊戲 SG函式和SG定理
在介紹sg函式和sg定理之前我們先介紹介紹必勝點與必敗點吧.必勝點和必敗點的概念 p點 必敗點,換而言之,就是誰處於此位置,則在雙方操作正確的情況下必敗。n點 必勝點,處於此情況下,雙方操作均正確的情況下必勝。必勝點和必敗點的性質 1 所有終結點是 必敗點 p 我們以此為基本前提進行推理,換句話說,...
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