Тема 19. Теория игр

19.04 Уменьшение количества камней

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#30382

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 убрать из одной из куч один камень или уменьшить количество камней в куче в два раза (если количество камней в куче нечётно, остаётся на 1  камень меньше, чем убирается). При любом из ходов кол-во камней в одной из куч должно измениться. Например, пусть в одной куче будет 6  камней, а в другой    9  камней; такую позицию мы будем обозначать (6,9).  За один ход из позиции (6,9)  можно получить любую из четырёх позиций: (5,9),(6,8),(3,9),(6,4).  Игра завершается в тот момент, когда суммарное количество камней в кучах становится не более 12.

Победителем считается игрок, сделавший последний ход, то есть первым получивший позицию, в которой в кучах будет 12  или менее камней. В начальный момент в первой куче было 9  камня, во второй куче S  камней, S > 3

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

Очевидно, что при S ≤ 8  Петя выигрывает своим первым ходом (уменьшением кучи, в которой лежит 9  камней, в два раза). Значит при S = 9  Петя не сможет победить своим первым ходом, зато это сможет сделать Ваня. Ответ 9  .

 

Решение Excel

PIC

Создадим табличку, первый столбец которой назовём Старт, четвёртый Петя, а седьмой — Ваня.

В ячейку B4  запишем 9  , а в D4 запишем формулу =СУММ(B4:C4).

Так как Ване нужно победить первым ходом, то выгоднее всего ходить самым агрессивным ходом — делением на два. В ячейку H4  запишем формулу =ЦЕЛОЕ(МАКС(E4:F4)/2), в I4  — =МИН(E4:F4).

В ячейку J4 запишем формулу =СУММ(H4:I4), скопируем и вставим её в следующую клеточку.

В E4  запишем =B4-1, в F4− =C4, а в G4  — =СУММ(E4:F4).

Добавим условное форматирование. Выделим суммы, которые относятся к Пете и затем в разделе Главная выберем условное форматирование ⇒ Правила выделения ячеек ⇒ Меньше…, в открывшемся окошке записываем 13  и выбираем красный цвет. Выделим сумму, которая относится к старту, сделаем её зелёной по аналогии с суммой после хода Пети. То же самое сделаем с суммой, которая относится к Ване.

Скопируем полученную таблицу и вставим её три раза, каждый раз чуть ниже предыдущей. Заменим первые ходы Пети, чтобы не было повторов.

В начальную позицию запишем 9  и начнём подставлять значения в ячейку C4  , пока все суммы камней после хода Вани не станут зелёными.

 

Решение программой

from functools import lru_cache


def moves(heap):
    a, b = heap
    m = []
    if a >= 1:
        m += [(a - 1, b), (a // 2, b)]
    if b >= 1:
        m += [(a, b - 1), (a, b // 2)]
    return m


@lru_cache(None)
def game(heap):
    if sum(heap) <= 12:
        return ’END’
    elif any(game(x) == ’END’ for x in moves(heap)):
        return ’P1’
    elif all(game(x) == ’P1’ for x in moves(heap)):
        return ’V1’
    elif any(game(x) == ’V1’ for x in moves(heap)):
        return ’P2’
    elif all(game(x) == ’P1’ or game(x) == ’P2’ for x in moves(heap)):
        return ’V2’


for s in range(100, 3, -1):
    if game((9, s)) == ’V1’:
        print(s)

Ответ: 9

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!