Тема 19. Теория игр

19.01 Перекладывание камней одна куча

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела теория игр
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#38805

Два игрока, Петя и Ваня, играют в следующую игру. Перед игроками лежит куча крабов. Игроки ходят по очереди, первый ход делает Петя. За один ход игрок может добавить в кучу одного краба или добавить в кучу два краба или увеличить количество крабов в куче в 3  раза. Например, имея кучу из 10  крабов, за один ход можно получить кучу из 11  или 12  или 30  крабов. Чтобы делать ходы, у каждого игрока есть неограниченное количество крабов. Игра завершается в тот момент, когда количество крабов в куче становится не менее 50  .

Победителем считается игрок, сделавший последний ход, то есть первым получивший позицию, в которой в куче будет 50  или более крабов. В начальный момент в куче было S  крабов, 1 ≤ S ≤ 49  .

Будем говорить, что игрок имеет выигрышную стратегию, если он может выиграть при любых ходах противника. Описать стратегию игрока — значит описать, какой ход он должен сделать в любой ситуации, которая ему может встретиться при различной игре противника. В описание выигрышной стратегии не следует включать ходы играющего по этой стратегии игрока, не являющиеся для него безусловно выигрышными, т. е. не являющиеся выигрышными независимо от игры противника.

Найдите минимальное значение S  , при котором Ваня выигрывает своим первым ходом при любой игре Пети.

Показать ответ и решение

Решение руками

Для начала определим значения, при которых Петя побеждает первым ходом. Максимальный ход доступный нам в партии это ∗3  . Минимальное значение отрезка значений, в которых Петя побеждает первым ходом равняется: 50 = 16,66..
 3  (округляем в большую сторону) = 17

Получается, что в отрезке [17;49] Петя выигрывает своим первым ходом. Теперь определим значение, в котором Ваня побеждает своим первым ходом. Значение, из которого ВСЕ ходы ведут в вышеописанный отрезок – это значение, в котором Ваня выигрывает своим первым ходом. Распишем значение и стратегии, при которых Ваня побеждает первым ходом:

S = 16  . Петя может увеличить количество камней до 17  , 18  или 48  камней. Во всех этих случаях Ване не составит труда завершить партию следующим ходом.

Ответ: 16

Решение БУ

from functools import lru_cache
@lru_cache(None)
def game(first_heap): # функция игры
    if first_heap >= 50: # если камней в куче стало больше 49
        return 0 # прекращаем игру
    moves = [game(first_heap+1),game(first_heap+2),game(first_heap*3)] # прописываем ходы возможные в партии
    petya_win = [i for i in moves if i <= 0]
    if petya_win: # проверяем есть ли выигрыш Пети в данной позиции
        return -max(petya_win) + 1
    else: # если в данной позиции выигрыш Вани
        return -max(moves)

for i in range(1,50):
    if game(i) == -1: # если в данной позиции возможен выигрыш Вани первым ходом
        print(i)
        break

Решение АР

from functools import lru_cache

def moves(h):
    return h + 1, h + 2, h * 3

@lru_cache(None)
def f(h):
    if (h >= 50):
        return ’END’
    if any(f(x) == ’END’ for x in moves(h)):
        return ’P1’
    if all(f(x) == ’P1’ for x in moves(h)):
        return ’V1’

for s in range(1,50):
    if f(s) == ’V1’:
        print(s)

Ответ: 16

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!