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蓝桥杯必备:巴什博弈解题技巧全解析

创作时间:
作者:
@小白创作中心

蓝桥杯必备:巴什博弈解题技巧全解析

引用
CSDN
6
来源
1.
https://blog.csdn.net/tang7mj/article/details/136111550
2.
https://blog.csdn.net/2401_87245677/article/details/145330081
3.
https://blog.csdn.net/qq_74405082/article/details/138728368
4.
https://juejin.cn/post/7347513259132256296
5.
https://www.bilibili.com/read/cv39284485
6.
https://www.cnblogs.com/Macw07/p/18069664

巴什博弈(Bash Game)是蓝桥杯等编程竞赛中常见的算法题型,其规则简单但策略深刻。掌握巴什博弈的解题技巧不仅能提升你的编程技能,还能在比赛中取得优势。本文将详细介绍巴什博弈的核心原理、变体问题以及解题策略。

01

巴什博弈的基本规则与数学模型

巴什博弈的核心规则如下:

  • 有一堆总数为n的物品
  • 两名玩家轮流取物
  • 每次至少取1件,至多取m件
  • 取走最后一项物品的玩家获胜

其数学模型基于"制胜位置"的概念:

  • 当n是m+1的倍数时,先手必败
  • 否则,先手有必胜策略

这个结论可以通过归纳法证明:

  1. 当n <= m时,先手可以直接取完所有物品获胜
  2. 当n = m+1时,无论先手取多少,后手都能在下一轮取完获胜
  3. 对于任意的n,先手可以通过取走k个物品(k = n % (m+1)),将剩余物品数量调整为m+1的倍数,从而将对手置于必败位置
02

蓝桥杯中的巴什博弈题目类型

捐款比赛

题目描述:两人轮流捐款,目标总额为n元,每人每次捐1~m元,先达到或超过n元者胜。

解题思路

  • 如果n <= m,先手可以直接捐出n元获胜
  • 如果n % (m + 1) == 0,后手必胜
  • 否则,先手必胜

抓牌游戏

题目描述:共n张牌,双方轮流抓,每次只能抓2的幂次方数量(如1、2、4等),抓完者胜。

解题思路

  • 将问题转化为二进制表示
  • 如果n的二进制表示中1的个数为偶数,后手必胜
  • 否则,先手必胜
03

巴什博弈的变体题目与解题技巧

Roy&October之取石子

题目描述:共有n个石子,两人轮流取,每次取p^k个(p为质数,k为自然数),取走最后一个石子者胜。

解题思路

  • 观察到6的倍数是一个关键点
  • 当n不是6的倍数时,先手可以取走一些石子使剩余数量为6的倍数,从而获胜
  • 当n是6的倍数时,无论先手如何取,后手总能通过调整取石子的数量使剩余数量保持为6的倍数,最终获胜
04

实际比赛中的注意事项

  1. 快速判断当前状态:

    • 计算n % (m + 1)的结果
    • 根据结果判断是N位置(必胜)还是P位置(必败)
  2. 制定有效策略:

    • 如果是N位置,计算需要取走的物品数量k = n % (m + 1)
    • 如果是P位置,尽量将对手置于N位置
  3. 注意边界条件:

    • 当n <= m时的特殊情况
    • 当m=1时的特殊情况

通过以上分析,我们可以看到巴什博弈虽然规则简单,但其背后蕴含着深刻的数学原理。掌握这些原理和解题技巧,不仅能帮助我们在蓝桥杯等算法竞赛中取得好成绩,还能培养我们的逻辑思维和问题解决能力。

最后,给出一个简单的C++代码示例,用于判断巴什博弈中先手是否能赢:

#include <iostream>
using namespace std;

bool canWin(int n, int m) {
    return n % (m + 1) != 0;
}

int main() {
    int t, n, m;
    cin >> t;
    while (t--) {
        cin >> n >> m;
        cout << (canWin(n, m) ? "First wins" : "Second wins") << endl;
    }
    return 0;
}

这段代码简洁明了地实现了巴什博弈的基本判断逻辑,是解决相关问题的基础工具。

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