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POJ 1067 取石子游戏
题意:
有两堆石子各有
a,b
个,两个人轮流从某一堆或同时从两堆中取同样多的物品,规定每次至少取一个,多者不限,最后取光者得胜。判断先手是胜者还是负者。
数据范围;
a,b≤109
分析;
威佐夫博弈(Wythoff Game)。
我们用
(ak,bk),ak≤bk,k=0,1,2,…,n
表示两堆物品的数量并称其为局势,如果甲面对
(0,0)
,那么甲已经输了, 这种局势我们称为奇异局势。前几个奇异局势是:
(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
是未在前面出现过的最小自然数,而
bk=ak+k
,奇异局势有如下三条性质:
- 任何自然数都包含在一个且仅有一个奇异局势中。由于 ak 是未在前面出现过的最小自然数,所以有 ak>ak−1 ,而 bk=ak+k>ak−1+k−1=bk−1>ak−1 。 所以性质1成立。
- 任意操作都可将奇异局势变为非奇异局势。事实上,若只改变奇异局势 (ak,bk) 的某一个分量,那么另一个分量不可能在其他奇异局势中,所以必然是非奇异局势。 如果使 (ak,bk) 的两个分量同时减少,则由于其差不变,且不可能是其他奇异局势的差,因此也是非奇异局势。
- 采用适当的方法,可以将非奇异局势变为奇异局势。
从如上性质可知,两个人如果都采用正确操作,那么面对非奇异局势,先拿者必胜;反之,则后拿者取胜。
任给一个局势
(a,b)
,判断它是不是奇异局势,有如下公式:
由于 1+5√2=25√−1 ,可以先求出 j=⌊a×5√−12⌋ ,则 aj=⌊j×5√+12⌋ ,
- 若 a=⌊j×5√+12⌋=aj 那么 判断 b是否等于bj=aj+j=a+j
- 若
a
不等于
aj ,那么判断是否满足 a=aj+1=⌊(j+1)×5√+12⌋ , b=bj+1=aj+1+j+1 - 若都不是,那么就不是奇异局势。
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <string>
#include <algorithm>
#include <climits>
#include <cmath>
#include <ctime>
#include <cassert>
#define IOS ios_base::sync_with_stdio(0); cin.tie(0);
using namespace std;
typedef long long ll;
int main()
{
int a, b;
double p = (sqrt(5.0) + 1.0) / 2.0;
while(~scanf("%d%d", &a, &b)) {
if(a > b) swap(a, b);
int k = (int)(a / p);
if((a == (int)(k * p) && b == a + k) ||
(a == (int)((k + 1) * p) && b == a + k + 1)) {
printf("0\n");
} else {
printf("1\n");
}
}
return 0;
}