总共 n 张牌; 双方轮流抓牌; 每人每次抓牌的个数只能是 2 的幂次,即 1,2,4,8,16 等。 抓完牌,胜负结果也出来了,最后抓完牌的人为胜者; 假设小明和小华都足够聪明,并且每次都是小明先抓牌,请问谁能赢呢?
时间: 2024-03-29 17:36:09 浏览: 89
这是一个经典的博弈问题,叫做“Nim游戏”。
假设当前有 $k$ 张牌,那么无论小明抓多少张牌,都可以让剩余的牌数 $k$ 满足 $k \oplus x < k$,其中 $x$ 是小明抓的牌数,$\oplus$ 表示异或操作。也就是说,无论小明抓多少张牌,都可以让剩余的牌数不满足 $2^k$ 的形式,这样小明每次抓牌之后,剩余的牌数就会变成 $2^a + 2^b + \cdots$ 的形式,而小华只需要模仿小明的策略,把这些数异或起来,就能够保证每次剩余的牌数仍然满足 $2^k$ 的形式。因此,如果 $n$ 是 $2$ 的幂次,小明无法找到这样的 $x$,小华必胜,反之小明必胜。
因此,可以通过判断 $n$ 是否是 $2$ 的幂次来确定胜负。如果 $n$ 是 $2$ 的幂次,小明必败,否则小明必胜。
以下是一个简单的 Python 代码实现:
```python
n = int(input()) # 输入牌的总数
# 判断 n 是否是 2 的幂次
if n & (n - 1) == 0:
print("xiaohua")
else:
print("xiaoming")
```
其中,`&` 表示按位与操作,`(n - 1)` 的二进制表示中与 `n` 不同的位上都为 $1$,因此 `n & (n - 1)` 的结果就是把 `n` 的二进制表示中最低位的 $1$ 变成 $0$,如果 `n` 是 $2$ 的幂次,那么 `n` 的二进制表示中只有一个 $1$,因此 `n & (n - 1)` 的结果就是 $0$。
相关问题
总共n张牌双方轮流抓牌每人的抓牌个数只能是2的幂次
这个游戏规则可以被描述为:给定一堆有n张牌的牌堆,两个玩家轮流从牌堆中取出2的幂次张牌,直到牌堆为空。每次取牌的玩家只能取出2的幂次张牌,且每个玩家每次只能取一次。
这个游戏的胜负取决于取完牌堆后,最后一张牌是由哪个玩家取的。如果是先手玩家取的,则先手玩家胜利;否则后手玩家胜利。
这个游戏的解法可以使用递归的方式进行求解。具体来说,我们可以考虑当前牌堆中有k张牌,先手玩家可以取出2的幂次次方个牌(即1、2、4、8、...张牌),剩下的牌留给后手玩家取。如果先手玩家能够取到最后一张牌,则先手玩家胜利;否则后手玩家胜利。因此,我们可以通过递归的方式来判断从当前状态开始先手玩家是否有必胜策略。
具体的算法可以使用记忆化搜索或动态规划来实现。记忆化搜索的思路是,我们可以建立一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示当前牌堆中还剩下i张牌,先手玩家能否通过一系列操作取得最后一张牌。动态规划的思路是,我们可以倒序遍历牌堆中的每一张牌,然后依次计算出当前状态下先手玩家是否有必胜策略。
总之,这个游戏规则虽然简单,但是其中蕴含的算法思想却很有趣。
期末考试就要来临了,大家都在紧张的复习。作为在考场拼搏了十几载的当代大学生,小明和小华更懂得考前的放松。他们在每天晚上休息之前都要玩一会儿扑克牌以放松神经。 他们打牌的规则是这样的: 总共 n 张牌; 双方轮流抓牌; 每人每次抓牌的个数只能是 2 的幂次,即 1,2,4,8,16 等。 抓完牌,胜负结果也出来了,最后抓完牌的人为胜者; 假设小明和小华都足够聪明,并且每次都是小明先抓牌,请问谁能赢呢?
这是一个经典的博弈论问题,可以用递归和数学归纳法来解决。首先,我们可以列出一张表格来表示每个牌数下,小明的胜负情况:
| 牌数 | 胜负 |
| ---- | ---- |
| 1 | 败 |
| 2 | 胜 |
| 3 | 胜 |
| 4 | 胜 |
| 5 | 败 |
| 6 | 胜 |
| 7 | 胜 |
| 8 | 胜 |
| 9 | 败 |
| 10 | 胜 |
| 11 | 胜 |
| 12 | 胜 |
| 13 | 败 |
| 14 | 胜 |
| 15 | 胜 |
| 16 | 胜 |
通过观察表格,我们可以发现一个规律:当牌数为 2 的幂次方时,小明必胜;否则,小明必败。为了证明这个规律,我们可以用数学归纳法来证明。
假设当牌数为 $1,2,\cdots,2^k$ 时,小明必胜。现在考虑牌数为 $2^{k+1}$ 时,小明的胜负情况。小明可以选择抓 $1,2,\cdots,2^k$ 张牌,留下 $2^{k+1} - 1$ 张牌给小华。由归纳假设可知,当留下 $1,2,\cdots,2^k$ 张牌时,小明必胜。因此,小华只能从 $2^k+1,2^k+2,\cdots,2^{k+1}$ 中选择抓牌,留下 $2^k-1,2^k-2,\cdots,1$ 张牌给小明。由于 $2^k+1$ 到 $2^{k+1}$ 中包含了所有的奇数,而 $2^k-1,2^k-2,\cdots,1$ 包含了所有的偶数,因此小华每次抓牌后,剩下的牌数都是奇数,而小明每次抓牌后,剩下的牌数都是偶数。因此,当牌数为 $2^{k+1}$ 时,小明必胜。
因此,我们证明了当牌数为 $2$ 的幂次方时,小明必胜;否则,小明必败。由于每个正整数都可以表示成 $2$ 的幂次之和,因此这个结论对于任何牌数都成立。
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