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#16219

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 два камня или увеличить количество камней в куче в два 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: (12,8)  , (10,10)  , (20,8)  , (10,16)  . Игра завершается в тот момент, когда суммарное количество камней в кучах становится не менее 48  .

Победителем считается игрок, сделавший последний ход, то есть первым получивший позицию, в которой в кучах будет 48  или более камней. В начальный момент в первой куче было 12  камней, во второй куче S  камней, 1 ≤ S ≤ 34  .

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

Показать ответ и решение

Решение руками

Найдем такие S,  при которых Петя может выиграть своим первым ходом. Должно выполняться хотя бы одно из двух неравенств: 12⋅2 +S ≥ 48  или 12+ S ⋅2 ≥ 48  . То есть Петя может выиграть при S ≥ 24  или S ≥ 18  . Таким образом, если мы возьмем S = 17  , то Петя никак не сможет выиграть первым ходом, но при этом любым своим ходом он создаст выигрышную позицию для Вани, и тогда Ваня уже гарантированно победит своим первым ходом.

Решение БУ

from functools import lru_cache
@lru_cache(None)
def game(first_heap, second_heap):  # Функция игры
    if first_heap + second_heap >= 48:  # Если камней в куче стало больше 47
        return 0  # Прекращаем игру
    moves = [game(first_heap + 2, second_heap), game(first_heap, second_heap + 2), game(first_heap * 2, second_heap),
             game(first_heap, second_heap * 2)]  # 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(1,35):
    if game(12,i) == -1: # если в данной позиции возможен выигрыш Вани первым ходом
        print(i)

Решение АР

from functools import lru_cache


def moves(h):
    a, b = h
    return (a + 2, b), (a, b + 2), (a * 2, b), (a, b * 2)


@lru_cache(None)
def f(h):
    if sum(h) >= 48:
        return ’END’
    if any(f(x) == ’END’ for x in moves(h)):
        return ’WIN1’
    if all(f(x) == ’WIN1’ for x in moves(h)):
        return ’LOSE1’


for i in range(1, 35):
    h = i, 12
    if f(h) == ’LOSE1’:
        print(i)

Ответ: 17

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!