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#56411

Два игрока, Петя и Ваня, играют в следующую игру. Перед игроками лежит куча камней. Игроки ходят по очереди, первый ход делает Петя. За один ход игрок может добавить в кучу три камня, добавить четыре камня или увеличить количество камней в куче в три раза. При этом не разрешается делать ход, после которого количество камней в куче будет делиться на 2. Игра завершается, когда количество камней в куче становится не менее 180. Победителем считается игрок, сделавший последний ход, то есть первым получивший кучу, в которой будет 180 или больше камней. В начальный момент в куче было S камней, 1 ≤ S ≤ 179, S не делится на 2.

Укажите наибольшее значение S, при котором Петя не может выиграть за один ход, но при любом ходе Пети Ваня сможет выиграть своим первым ходом.

Показать ответ и решение

Решение руками

Для начала определим какие ходы в каких ситуациях мы можем совершать. Изначальное значение S всегда нечётное, также после ходов мы должны получать нечётные значения, значит, в данной игре мы можем использовать только + 4  ,∗ 3  ходы. Так как, нечётное * нечётное = нечётное число и нечётное + чётное = нечётное число. Теперь определим при каких значениях первым ходом побеждает Петя. Максимальный ход, который мы можем совершить это ∗3  . Минимальное значение, при котором Петя побеждает своим первым ходом равняется: 180 = 60
 3

Поскольку данное значение чётное, оно нам не подходит. Тогда берём следующее значение 61  и оно уже нам подходит. Получается, что все нечётные значения в отрезке [61;179] - это значения, в которых Петя побеждает своим первым ходом.

Определим значения, при которых Ваня побеждает своим первым ходом. Значение, из которого ВСЕ ходы ведут в вышеописанный отрезок – это значение, в котором Ваня выигрывает своим первым ходом. Распишем значения и стратегии, при которых Ваня побеждает первым ходом:

S = 57  . Петя может увеличить количество камней до 61  ходом + 4  или до 171  ходом ∗3  . В обоих случаях Ване не составит труда завершить партию следующим ходом.

S = 59  . Петя может увеличить количество камней до 63  ходом + 4  или до 177  ходом ∗3  . В обоих случаях Ване не составит труда завершить партию следующим ходом.

В ответ нужно указать наибольшее значение S. Ответ: 59

Программная реализация

from functools import lru_cache
@lru_cache(None)
def game(first_heap): # функция игры
    if first_heap >= 180: # если камней в куче стало больше 179
        return 0 # прекращаем игру
    moves = [] # cписок всех возможных ходов в партии
    if first_heap % 2 == 0: # если количество камней в куче является чётным
        # то можем совершить только +3 ход, так как чётное+нечётное = нечётное
        moves = [game(first_heap+3)]
    else: # если количество камней в куче является нечётным
        # то можем совершить только +4,*3 ход, так как нечётное*нечётное = нечётное и нечётное+чётное = нечётное
        moves = [game(first_heap+4),game(first_heap*3)]
    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(1,180,2):
    # если в данной позиции возможен выигрыш Вани первым ходом
    if game(i) == -1:
        print(i)

В результате программы на экран будет выведены числа 57 и 59. Наибольшим является число 59.

Ответ: 59

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!