hdu 2177 威佐夫博弈+輸出使你勝的你第1次取石子後剩下的兩堆石子的數量

做hdu2176的時候就準備做這題,發現不會。今天看着解題報告,做的。囧。記憶力實在是差。看來還是得遵守記憶曲線。溫故而知新。

理論:(來自:http://www.wutianqi.com/?p=1081

 

 下面解題報告來自:http://blog.csdn.net/liwen_7/article/details/7937113

威佐夫博奕(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,a0=b0=0,ak是未在前面出現過的最小自然數,而 bk= ak + k,奇異局勢有
如下三條性質:

 

 

    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ak > ak-1 ,而 bk= ak + k > ak
-1 + k-1 = bk-1 > ak-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 ak – ab – ak個物體,變爲奇異局
勢( ab – ak , ab – ak+ b – ak);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 – a
j 即可。

 

 

    從如上性質可知,兩個人如果都採用正確操作,那麼面對非奇異局勢,先拿者必勝
;反之,則後拿者取勝。

 

    那麼任給一個局勢(a,b),怎樣判斷它是不是奇異局勢呢?我們有如下公式:

 

    ak =[k(1+√5)/2],bk= ak + k  (k=0,1,2,…,n 方括號表示取整函數)
 
奇妙的是其中出現了黃金分割數(1+√5)/2 = 1。618…,因此,由ak,bk組成的矩形近
似爲黃金矩形,由於2/(1+√5)=(√5-1)/2,可以先求出j=[a(√5-1)/2],若a=[
j(1+√5)/2],那麼a = aj,bj = aj + j,若不等於,那麼a = aj+1,bj+1 = aj+1
+ j + 1,若都不是,那麼就不是奇異局勢。然後再按照上述法則進行,一定會遇到奇異
局勢。
 

對於某個局勢(a,b)  ,b>=a

差值k=b-a

對於某個確定的k

有唯一的奇異局勢(必敗點) (a_k,b_k)   其中a_k=k*(1+sqrt(5))/2        b_k=a_k+k

如果a,b是奇異局勢 則輸出0

不是的話輸出1(通過某種操作可以獲勝)

 

已知a,b 

操作分5種

1.a==b

同時減去a 得到0,0

 

2.a==a_k      b>b_k

b -(b-b_k)

 

3.a==a_k     b<b_k

同時拿走a_k-a_(b-a_k)

得到 a_(b-a_k)    a_(b-a_k) + b-a_k

 

4.a>a_k       b==b_k

從a中拿走 a-a_k

 

5.a<a_k       b==b_k

5.1 a==a_ j   (j<k) 

b-(b-b_ j)

得到 a_ j    b_ j

5.2 a==b_ j   (j<k)

b-(b-a_ j)

得到 b_ j   a_ j  

 
 
View Code
#include<iostream>
#include<string.h>
#include<math.h>
using namespace std;
int main()
{
    int n, m;
    int k;
    double x=(1+sqrt(5.0))/2;
    while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF && n+m)
    {
        if(n>m)  //如果 n > m,根據奇異局勢應該要a<b  
        {
            n^=m;  //通過三個異或 交換n、m 
            m^=n;
            n^=m;
        }
        k=m-n; //顯然,遇到奇異局勢的人一定會輸。
        if((int)(k*x)==n)
        printf("0\n");   //因爲奇異局勢變成非奇異局勢後,下一個人一定可以將局勢
        //再次變成奇異局勢,所以一定還是第一次遇到奇異局勢的人遇到奇異局勢,則他定輸 
        else
        {
            printf("1\n");//碰到非奇異局勢,將其變成奇異局勢,可能有兩種變法。 
            for(int i=1;i<=n;i++)//①:同時從兩堆中拿相同數目的石子。 
            {
                int a=n-i  , b=m-i;
                k=b-a; //cout<<"a= "<<a<<"  b= "<<b<<"    "<<x<<endl;
                if((int)(k*x)==a)  printf("%d %d\n",a, b);
            }//cout<<"111111111111"<<endl;
            for(int i=m-1;i>=0;i--)//②:從一堆中取。 
            {
                int a=n   , b=i;
                if(a > b)  //同理,保持奇異局勢中 a < b 
                {
                    a^=b;
                    b^=a; 
                    a^=b;
                }   
                k=b-a;  
                if((int)(k*x)==a) printf("%d %d\n",a , b);
            }//cout<<"22222222222222"<<endl;
        }
    }
    return 0;
}

 

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