Grundy博弈 这是一个分钱钱币游戏。 有一堆数目为N的钱币,由两个选手轮流分堆。 要求:每位选手每次只把其中一堆分成数目不等的两小堆,直到有一位选手无法再把钱币分成不相等的两堆就得认输。python实现
时间: 2024-09-29 21:07:40 浏览: 66
Grundy博弈,也被称为"分币游戏"或"零游戏",源自数学中的 impartial game。在这个游戏中,目标是在有限步数内让对手无法继续操作。对于每堆金币,我们可以计算出一个称为Grundy值的非负整数,这个值对应于玩家无法形成不等分堆的最小组合。
为了Python实现这个游戏,我们可以使用一个简单的策略,也就是计算每个堆的Grundy值(通常是通过取余数的方式),并递归地分析所有可能的结果。以下是一个简单的步骤:
1. 定义一个函数`grundy(n)`,它接收一个表示金币堆数n作为输入。
2. 对于基础情况,如果n <= 0,返回0,因为没有堆了,游戏结束。
3. 如果n == 1,返回1,因为只剩下一个堆,对方可以分,而你不能。
4. 针对大于1的堆,检查当前n是否能被2整除,不能就直接返回1,因为你可以把它们分成不等的堆;如果能被2整除,我们需要找出剩下的堆的Grundy值集合,然后用这个集合去除所有小于等于n的素数的倍数。这是因为素数乘积对应的Grundy值总是0,因为可以通过连续的操作将堆变为这些素数的倍数。
5. 使用位运算(如按位与`&`)来查找集合中所有小于等于n的素数倍数的累积和,然后用n减去这个和就是当前堆的Grundy值。
6. 返回结果。
下面是基本的Python实现:
```python
def is_prime(num):
if num < 2:
return False
for i in range(2, int(num**0.5) + 1):
if num % i == 0:
return False
return True
def get_grundy(n):
if n <= 0:
return 0
elif n == 1:
return 1
else:
grundy_set = set()
for i in range(2, n+1):
if is_prime(i):
grundy_set.add(i)
# 找到小于等于n的所有素数倍数的累积和
cumulative_sum = sum(g * (i // g) for g in grundy_set for i in range(g, n+1, g))
# 计算当前堆的Grundy值
return n ^ cumulative_sum
# 示例
n = 4 # 堆的数量
grundy_value = get_grundy(n)
```
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