博弈论进阶之Anti-SG游戏与SJ定理

前言

上一节中,我们初步了解了一下SG函数与SG定理。

今天我们来分析一下SG游戏的变式——Anti-SG游戏以及它所对应的SG定理

首先从最基本的Anti-Nim游戏开始

Anti-Nim游戏是这样的

有两个顶尖聪明的人在玩游戏,游戏规则是这样的:
有\(n\)堆石子,两个人可以从任意一堆石子中拿任意多个石子(不能不拿),拿走最后一个石子的人失败。问谁会胜利

博弈分析

Anti-Nim游戏与Nim游戏唯一的不同就是两人的胜利条件发生了改变,不过这并不影响我们对结论的推导

对于这个游戏,先手必胜有两种情况

  • 堆石子都只有一个,且游戏的SG值\(0\)
  • 至少一堆石子多于一个,且游戏的SG值不为\(0\)

粗略的证明一下

游戏大概可以被分为\(3\)种情况

  • 每堆只有一个石子
  • 当异或值为\(0\)时,先手必胜
  • 当异或值不为\(0\)时,先手必败
  • 只有一堆石子数大于1,先手必胜

经过分析不难发现,先手可以对数量大于1的那堆石子下手脚,从而构造出后手必败的状态

  • 存在至少两堆石子数大于1
  • 当异或和为0时,先手必败
  • 当异或和不为0时,先手必败

这一步的结论与Nim游戏非常相似,同时它们的证明也非常相似,大概就是从异或和为\(0\)的状态无论怎样都会变为异或和不为\(0\)的状态,反过来从异或和不为\(0\)的状态总有一步能到达异或和为\(0\)的状态

推广

按照我们学习SG函数的思路,我们是否可以把Anti-Nim游戏推广开来呢?

答案是肯定的

定义Anti-SG游戏

  • Anti-SG游戏规定:决策集合为空的游戏者赢
  • 其余规则与SG游戏相同

同时我们定义SJ定理

对于Anti-SG游戏,如果我们规定当局面中所有单一游戏的SG值为0时,游戏结束,则先手必胜当且仅当

  • 游戏的SG函数不为0且游戏中某个单一游戏的SG函数值大于1
  • 游戏的SG函数为0且没有某个单一游戏的SG函数大于1

证明与SG函数类似,

不追求完美的可以从DAG上归纳

追求完美的可以用模仿棋证明出该游戏的等价性然后推出该游戏是可数集合然后通过计算推出在模\(2\)意义下线性空间的基可以为\(nim(0),nim(1)\)最后归纳证明一个后继是若干Anti-nim游戏的游戏等价于\(mex(S)\)

例题

按照whx老师的说法

Anti-SG不怎么重要,我至今为止就做到过一道题

那道题在这儿

题解

原文地址:https://www.cnblogs.com/zwfymqz/p/8469856.html

时间: 2024-08-12 05:50:40

博弈论进阶之Anti-SG游戏与SJ定理的相关文章

[BZOJ1022] [SHOI2008] 小约翰的游戏John (SJ定理)

Description 小约翰经常和他的哥哥玩一个非常有趣的游戏:桌子上有n堆石子,小约翰和他的哥哥轮流取石子,每个人取的时候,可以随意选择一堆石子,在这堆石子中取走任意多的石子,但不能一粒石子也不取,我们规定取到最后一粒石子的人算输.小约翰相当固执,他坚持认为先取的人有很大的优势,所以他总是先取石子,而他的哥哥就聪明多了,他从来没有在游戏中犯过错误.小约翰一怒之前请你来做他的参谋.自然,你应该先写一个程序,预测一下谁将获得游戏的胜利. Input 本题的输入由多组数据组成第一行包括一个整数T,

【HDU 3590】 PP and QQ (博弈-Anti-SG游戏,SJ定理,树上删边游戏)

PP and QQ Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others)Total Submission(s): 510    Accepted Submission(s): 256 Problem Description PP and QQ were playing games at Christmas Eve. They drew some Christmas trees on

[您有新的未分配科技点]博弈论进阶:似乎不那么恐惧了…… (SJ定理,简单的基础模型)

这次,我们来继续学习博弈论的知识.今天我们会学习更多的基础模型,以及SJ定理的应用. 首先,我们来看博弈论在DAG上的应用.首先来看一个小例子:在一个有向无环图中,有一个棋子从某一个点开始一直向它的出点移动,双方轮流操作,无法操作者输,问是否先手必胜. 考虑一下我们之前的Nim游戏,如果我们把后继状态看成后继点的话,不难发现Nim游戏的互相转移也是一个DAG.因此,DAG上出度为0的点的sg值为0,再用上一篇博客提到的mex操作来求每个点的值就可以了(注意,这并不是一个"大"子图,不能

博弈论进阶之Multi-SG

Multi-Nim 从最简单的Nim模型开始 它的定义是这样的 有\(n\)堆石子,两个人可以从任意一堆石子中拿任意多个石子(不能不拿)或把一堆数量不少于\(2\)石子分为两堆不为空的石子,没法拿的人失败.问谁会胜利 博弈分析 这个问题的本质还是Nim游戏,可以利用SG定理来解释 通过观察不难不发现,操作一与普通的Nim游戏等价 操作二实际上是将一个游戏分解为两个游戏,根据SG定理,我们可以通过异或运算把两个游戏连接到一起,作为一个后继状态 煮个栗子 SG(3)的后继状态有\(\{ (0),(1

POJ 3480 John(SJ定理博弈)题解

题意:n堆石头,拿走最后一块的输 思路:SJ定理:先手必胜当且仅当:(1)游戏的SG函数不为0且游戏中某个单一游戏的SG函数大于1:(2)游戏的SG函数为0且游戏中没有单一游戏的SG函数大于1. 参考:[博弈]Anti,Multi,Every-SG 代码: #include<set> #include<map> #include<stack> #include<cmath> #include<queue> #include<vector&g

poj3480 John (nim博弈变形--SJ定理)

John Time Limit: 1000MS   Memory Limit: 65536K Total Submissions: 2940   Accepted: 1432 Description Little John is playing very funny game with his younger brother. There is one big box filled with M&Ms of different colors. At first John has to eat s

hdu 1848 Fibonacci again and again 博弈论,求出SG函数,,什么问题都没有了

Fibonacci again and again Time Limit: 1000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others) Total Submission(s): 5596    Accepted Submission(s): 2354 Problem Description 任何一个大学生对菲波那契数列(Fibonacci numbers)应该都不会陌生,它是这样定义的: F(1)=1; F(2)

【博弈论】BZOJ 1115-石子游戏

题意:有N堆石子,除了第一堆外,每堆石子个数都不少于前一堆的石子个数.两人轮流操作 每次操作可以从一堆石子中移走任意多石子,但是要保证操作后仍然满足初始时的条件 谁没有石子可移时输掉游戏.问先手是否必胜. 这个题是一个阶梯博弈的问题.一开始没有接触过,各种度娘然后搞懂了,赶快记下来. 何为阶梯博弈? 简单的用Nim来说,一段台阶上,每个台阶上放了一堆石子,每次能从除了第一阶的台阶上取任意多石子向下放一级.无法操作的人输. 神犇告诉我,这个游戏的SG值就是奇数阶梯的SG值Xor起来...跪拜. 那

博弈论之树上删边游戏

可以说成是树上的NIM游戏嘛 POJ3710 再树上删边,树是带环的,然后基本题意还是和NIM游戏一致 按环分类讨论,如果是奇数环 所有后继SG值都会是偶数,所以这个状态SG为1 把环缩成一个点+1条边 如果是偶数环,那么后继SG非0,此环SG=1,就将环缩为1个点 对于环,利用tarjan+栈预处理 1 #include<cstdio> 2 #include<cstring> 3 const int maxn=1005; 4 int n,m,top,cnt; 5 bool vis