Тема 19. Теория игр

19.02 Перекладывание камней две кучи

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#16216

Два игрока, Петя и Ваня, играют в следующую игру. Перед игроками лежат две кучи камней. Игроки ходят по очереди, первый ход делает Петя. За один ход игрок может добавить в одну из куч один камень или увеличить количество камней в куче в три раза. Например, пусть в одной куче будет 10  камней, а в другой 8  ; такую позицию мы будем обозначать (10,8)  . За один ход из позиции (10,8)  можно получить любую из четырёх позиций: (11,8)  , (10,9)  , (30,8)  , (10,24)  . Игра завершается в тот момент, когда суммарное количество камней в кучах становится не менее 50  .

Победителем считается игрок, сделавший последний ход, то есть первым получивший позицию, в которой в кучах будет 50  или более камней. В начальный момент в первой куче было 3  камня, во второй куче S  камней, 1 ≤ S ≤ 46  .

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.

Известно, что Ваня выиграл своим первым ходом после неудачного первого хода Пети. Укажите минимальное значение S  , когда такая ситуация возможна.

Показать ответ и решение

Решение руками

Чтобы Ваня победил своим первым ходом, Петя должен увеличить количество камней в куче на столько, чтобы следующим ходом Ваня мог победить. Эффективнее Пете и Ване будет утраивать S  , чем добавлять к нему 1  . При каких S  будет выполняться 3+ 3⋅3 ⋅S >= 50?  При S ≥ 6  . Следовательно ответ 6  .

Решение БУ

from functools import lru_cache
@lru_cache(None)
def game(first_heap, second_heap):  # Функция игры
    if first_heap + second_heap >= 50:  # Если камней в куче стало больше 49
        return 0  # Прекращаем игру
    moves = [game(first_heap + 1, second_heap), game(first_heap, second_heap + 1), game(first_heap * 3, second_heap),
             game(first_heap, second_heap * 3)]  # Генерация всех возможных ходов
    petya_win = [i for i in moves if i <= 0]
    if petya_win: # если в данной позиции есть выигрыш Пети
        return -max(petya_win) + 1
    else: # если в данной позиции выигрыш Вани
        return -max(moves)

for i in range(1,47):
    if game(3+1,i) == 1 or game(3*3,i) == 1 or game(3,i+1) == 1 or game(3,i*3) == 1: # если в данной позиции после неудачного хода Пети возможен выигрыш Вани
        print(i)
        break

Решение АР

from functools import lru_cache


def moves(h):
    a, b = h
    return (a + 1, b), (a, b + 1), (a * 3, b), (a, b * 3)


@lru_cache(None)
def f(h):
    if sum(h) >= 50:
        return ’END’
    if any(f(x) == ’END’ for x in moves(h)):
        return ’WIN1’
    if any(f(x) == ’WIN1’ for x in moves(h)):
        return ’LOSE1’


for i in range(1, 47):
    h = i, 3
    if f(h) == ’LOSE1’:
        print(i)
        break

Ответ: 6

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!