Nim游戏SG版本
題意:有n堆石子,每次可以從第1堆石子里取1顆、2顆或3顆,可以從第2堆石子里取奇數顆,可以從第3堆及以后石子里取任意顆……。推廣到一般情況給定n堆,就是只能在指定的集合里取出對應數量的石子數,比如集合s={1,2,4}就是每次只能從一堆里取走1或2或4顆石子。
分析:想一下前面的一個nim問題,是從一堆中取出指定集合石子數,要求必勝,怎么做,根據前面推導nim解法的過程,我們不妨還是先從0開始考慮,當堆里面的數只有0個時,記M=0,那么此時我已經不能拿了,所以我輸記為N,當M=1時看集合里有沒有小于等于1的數,如果沒有還是N,當M=2,3,4時都先考慮有沒有集合里的數。
下面我們將這個問題抽象到圖上,而當前狀態則被當作棋子,就是結點,每次只能移動集合里面的數。這里面有一個函數mex,也就是相當于狀態轉換,網上給出了詳細的解鎖,但好像將原理講的不是很清楚,其實狀態轉換就是將當前的狀態是否能轉換到對手必輸的狀態,就是Y態,也就是P,如果當前狀態可轉換的子狀態都為對手必贏狀態,那么當前狀態為先手必輸狀態,就是N態。所以只需要迭代一下就可以了,但是因為集合里面數不連續,所以只能一開始從0開始找,找到第一個沒有出現在子集和中的值,那就是它的SG值,這個SG值可以相當于它的狀態,每次子集為0就是N,不為0就是Y,Y可以轉換成N,而N只能轉換成Y。
最后如果是n堆,就把n堆每個堆的SG值都XOr,為0就是N,不為0就是Y。
下面是mex計算SG值的兩種方法。
打表法:
//f[]:可以取走的石子個數 //sg[]:0~n的SG函數值 //hash[]:mex{} int f[N],sg[N],hash[N]; void getSG(int n) {int i,j;memset(sg,0,sizeof(sg));for(i=1;i<=n;i++){memset(hash,0,sizeof(hash));for(j=1;f[j]<=i;j++)hash[sg[i-f[j]]]=1;for(j=0;j<=n;j++) //求mes{}中未出現的最小的非負整數{if(hash[j]==0){sg[i]=j;break;}}} }DFS:
//注意 S數組要按從小到大排序 SG函數要初始化為-1 對于每個集合只需初始化1遍 //n是集合s的大小 S[i]是定義的特殊取法規則的數組 int s[110],sg[10010],n; int SG_dfs(int x) {int i;if(sg[x]!=-1)return sg[x];bool vis[110];memset(vis,0,sizeof(vis));for(i=0;i<n;i++){if(x>=s[i]){SG_dfs(x-s[i]);vis[sg[x-s[i]]]=1;}}int e;for(i=0;;i++)if(!vis[i]){e=i;break;}return sg[x]=e; }兩種方法都是網上找的模板,可以直接使用。
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總結
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