Euclid's Game - POJ 2348 博弈论

本文介绍了一个基于数学原理的游戏——欧几里得游戏,玩家通过从较大数中减去较小数的倍数来进行博弈。文章提供了算法思路及AC代码实现,并分析了胜负条件。

Euclid's Game
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Description

Two players, Stan and Ollie, play, starting with two natural numbers. Stan, the first player, subtracts any positive multiple of the lesser of the two numbers from the greater of the two numbers, provided that the resulting number must be nonnegative. Then Ollie, the second player, does the same with the two resulting numbers, then Stan, etc., alternately, until one player is able to subtract a multiple of the lesser number from the greater to reach 0, and thereby wins. For example, the players may start with (25,7): 
         25 7

         11 7

          4 7

          4 3

          1 3

          1 0

an Stan wins.

Input

The input consists of a number of lines. Each line contains two positive integers giving the starting two numbers of the game. Stan always starts.

Output

For each line of input, output one line saying either Stan wins or Ollie wins assuming that both of them play perfectly. The last line of input contains two zeroes and should not be processed.

Sample Input

34 12
15 24
0 0

Sample Output

Stan wins
Ollie wins

题意:设两堆石子数量为a和b,a>=b,每次在a堆里取b的倍数个石子,出现0则不能取并且输掉游戏。问先手胜负。

思路:如果a/b>=2则先手必胜,否则为b,a%b的情况的取反。

AC代码如下:

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
int solve(ll a,ll b)
{
    if(a<b)
      swap(a,b);
    if(b==0)
      return 0;
    if(a/b>=2)
      return 1;
    else
      return solve(a%b,b)^1;
}
int main()
{
     int i,j,k;
     ll a,b;
     while(~scanf("%I64d%I64d",&a,&b) && a+b>0)
     {
         if(solve(a,b))
           printf("Stan wins\n");
         else
           printf("Ollie wins\n");
     }
}



欧几里得游戏Euclid's Game)是一个基于欧几里得算法衍生的双人游戏。以下是关于该游戏的详细介绍: ### 游戏规则 游戏开始有两个正整数 \(a\) 和 \(b\),两名玩家轮流进行操作。在每一轮中,玩家可以从较大的数中减去较小数的任意正整数倍,并且相减后的结果不能为负数。首先得到其中一个数为 \(0\) 的玩家获胜。 ### 示例 假设游戏开始的两个数是 \(a = 25\),\(b = 7\)。 - 玩家1可以从 \(25\) 中减去 \(7\) 的 \(3\) 倍,即 \(25 - 3\times7 = 4\),此时两个数变为 \(4\) 和 \(7\)。 - 玩家2可以从 \(7\) 中减去 \(4\) 的 \(1\) 倍,即 \(7 - 1\times4 = 3\),此时两个数变为 \(3\) 和 \(4\)。 - 玩家1再从 \(4\) 中减去 \(3\) 的 \(1\) 倍,即 \(4 - 1\times3 = 1\),此时两个数变为 \(1\) 和 \(3\)。 - 玩家2从 \(3\) 中减去 \(1\) 的 \(3\) 倍,即 \(3 - 3\times1 = 0\),玩家2获胜。 ### 策略分析 可以通过分析两个数的最大公约数和它们之间的关系来制定策略。实际上,该游戏的胜负可以根据初始的两个数 \(a\) 和 \(b\) 判断。如果 \(a = b\),那么先行动的玩家直接获胜。如果 \(a \neq b\),可以通过递归或数学方法判断先手玩家是否有必胜策略。当其中一个数是另一个数的倍数时,当前操作的玩家必胜。 ### 与欧几里得算法的联系 欧几里得算法用于计算两个数的最大公约数(GCD),其原理是通过不断用较大数除以较小数取余数,直到余数为 \(0\)。在欧几里得游戏中,操作过程和欧几里得算法有相似之处,都是在对两个数进行减法操作以改变它们的值。 ### 代码实现(Python) ```python def euclids_game(a, b): turn = 0 while a > 0 and b > 0: if a >= b: if a % b == 0: break a = a % b else: if b % a == 0: break b = b % a turn = 1 - turn return turn # 示例调用 a = 25 b = 7 winner = euclids_game(a, b) print(f"玩家 {winner + 1} 获胜") ```
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