zcmu-1113取石子游戲(威佐夫博弈)

1113: 取石子游戲
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Description
有兩堆石子,數量任意,可以不同。遊戲開始由兩個人輪流取石子。遊戲規定,每次有兩種不同的取法,一是可以在任意的一堆中取走任意多的石子;二是可以在兩堆中同時取走相同數量的石子。最後把石子全部取完者爲勝者。現在給出初始的兩堆石子的數目,如果輪到你先取,假設雙方都採取最好的策略,問最後你是勝者還是敗者。
Input
輸入包含若干行,表示若干種石子的初始情況,其中每一行包含兩個非負整數a和b,表示兩堆石子的數目,a和b都不大於1,000,000,000。
Output

輸出對應也有若干行,每行包含一個數字1或0,如果最後你是勝者,則爲1,反之,則爲0。

Sample Input
2 1
8 4
4 7
Sample Output
0
1
0

經典的威佐夫博弈題目。

威佐夫博弈(Wythoff Game):有兩堆各若干個物品,兩個人輪流從某一堆或同時從兩堆中取同樣多的物品,規定每次至少取一個,多者不限,最後取光者得勝。
這種情況下是頗爲複雜的。我們用(ak,bk)(ak ≤ bk ,k=0,1,2,...,n)表示兩堆物品的數量並稱其爲局勢,如果甲面對(0,0),那麼甲已經輸了,這種局勢我們稱爲奇異局勢。前幾個奇異局勢是:(0,0)、(1,2)、(3,5)、(4,7)、(6,10)、(8,13)、(9,15)、(11,18)、(12,20)。
可以看出,a[0]=b[0]=0,a[k]是未在前面出現過的最小自然數,而 b[k]= a[k] + k。
奇異局勢有如下性質:編輯
1。任何自然數都包含在一個且僅有一個奇異局勢中。
由於ak是未在前面出現過的最小自然數,所以有a[k] > a[k-1] ,而 bk= a[k] + k > a[k-1] + k > a[k-1] + k - 1 = b[k-1] > a[k-1] 。所以性質1成立。
2。任意操作都可將奇異局勢變爲非奇異局勢。
事實上,若只改變奇異局勢(ak,bk)的某一個分量,那麼另一個分量不可能在其他奇異局勢中,所以必然是非奇異局勢。如果使(ak,bk)的兩個分量同時減少,則由於其差不變,且不可能是其他奇異局勢的差,因此也是非奇異局勢。

3。採用適當的方法,可以將非奇異局勢變爲奇異局勢。

假設面對的局勢是(a,b),若 b = a,則同時從兩堆中取走 a 個物體,就變爲了奇異局勢(0,0);如果a = ak ,b > bk 那麼,取走b - bk個物體,即變爲奇異局勢;如果 a = ak , b < bk 則同時從兩堆中拿走a-a[b-a] 個物體變爲奇異局勢( a[b-a], b-a+a[b-a]);如果a > ak ,b= ak + k 則從第一堆中拿走多餘的數量a - ak 即可;如果a < ak ,b= ak + k,分兩種情況,第一種,a=aj (j < k)從第二堆裏面拿走 b - bj 即可;第二種,a=bj (j < k)從第二堆裏面拿走 b - aj 即可。

我們可以發現規律

 a[k] =[k(1+√5)/2],b[k]=a[k]+k; 

證明要用到Beatty定理http://blog.sina.com.cn/s/blog_a661ecd501017out.html

連接裏說的比較詳細

#include<cstdio>
#include<math.h>
#include<iostream>
using namespace std;
int main (){
    int a,b,c;
    double p;
    p=(sqrt(5.000000)+1)/2;
        while(scanf("%d%d",&a,&b)!=EOF){
        c=fabs(a-b);
        if(a>b)a=b;
        if(a==(int)(p*c)) printf("0\n");
        else printf("1\n");
    }
    return 0;
}



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