威佐夫博弈
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(guī)定每次至少取一個,多者不限,最后取光者得勝。這種情況下是頗為復雜的。我們用(ak,bk)(ak ≤ bk ,k=0,1,2,…,n)表示 兩堆物品的數(shù)量并稱其為局勢,如果甲面對(0,0),那么甲已經(jīng)輸了,這種局勢我們 稱為奇異局勢。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(xiàn)過的最小自然數(shù),而 bk= ak + k,奇異局勢有 如下三條性質:1。任何自然數(shù)都包含在一個且僅有一個奇異局勢中。 由于ak是未在前面出現(xiàn)過的最小自然數(shù),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?yōu)榉瞧娈惥謩荨?事實上,若只改變奇異局勢(ak,bk)的某一個分量,那么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 于其差不變,且不可能是其他奇異局勢的差,因此也是非奇異局勢。 3。采用適當?shù)姆椒?#xff0c;可以將非奇異局勢變?yōu)槠娈惥謩荨<僭O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?yōu)榱?奇異局勢(0,0);如果a = ak ,b > bk,那么,取走b – bk個物體,即變?yōu)槠娈惥?勢;如果 a = ak , b < bk ,則同時從兩堆中拿走 ak – ab – ak個物體,變?yōu)槠娈惥?勢( ab – ak , ab – ak+ b – ak);如果a > ak ,b= ak + k,則從第一堆中拿走多余 的數(shù)量a – ak 即可;如果a < ak ,b= ak + k,分兩種情況,第一種,a=aj (j < k) ,從第二堆里面拿走 b – bj 即可;第二種,a=bj (j < k),從第二堆里面拿走 b – a j 即可。從如上性質可知,兩個人如果都采用正確操作,那么面對非奇異局勢,先拿者必勝 ;反之,則后拿者取勝。那么任給一個局勢(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(shù))奇妙的是其中出現(xiàn)了黃金分割數(shù)(1+√5)/2 = 1。618…,因此,由ak,bk組成的矩形近 似為黃金矩形,由于2/(1+√5)=(√5-1)/2,可以先求出j=[a(√5-1)/2],若a=[ j(1+√5)/2],那么a = aj,bj = aj + j,若不等于,那么a = aj+1,bj+1 = aj+1 + j + 1,若都不是,那么就不是奇異局勢。然后再按照上述法則進行,一定會遇到奇異 局勢。k = abs(b - a); (1 + sqrt(5.0))/2 * k == min(a,b)?NO:YES
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總結
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