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博弈论

时间:2024-09-21 23:24:54浏览次数:7  
标签:结论 游戏 Nim text 博弈论 必胜 SG

1. Nim 博弈

结论

先手必胜当且仅当 \(\oplus SG(A_i) \not = 0\)。

2. Nim-K 博弈

每次可以选不超过 \(k\) 堆石子,Nim 可以看成 \(k=1\) 的情况。

结论

先手必败当且仅当每个二进制位上满足 \(1\) 的个数是 \(k+1\) 的倍数。proof

3. Multi-SG

在符合拓扑原则的前提下,一个单一游戏的后继可以为多个单一游戏,正常 SG 即可。
Multi-Nim:每次可以选择分裂一堆石子。

结论

\(SG(x)=\begin{cases} x-1,x \mod 4 = 0 \\ x+1,x \mod 4 = 3 \\ x, \text{otherwise}\end{cases}\)

4. Anti 游戏

无法操作的一方获胜

结论

先手必胜条件:\(SG(G) \not = 0, \exist i, SG(A_i) > 1\)
后手必胜条件:\(SG(G) = 0, \forall i, SG(A_i) \ge 1\)

5. Bash 博弈

同 Nim游戏, 但每次取的石子不能超过一个常数 \(m\)。

结论

\(SG(x) = x \mod (m + 1)\)

6. 阶梯 Nim 游戏

\(n\) 层阶梯上分别有 \(1\) 堆石子, 每次可以选择一堆中的任意个石子扔到下一层 (特殊的, 第一层的石子直接被扔出游戏), 无法操作者败。

结论

\(SG(G) = \oplus_{i=2k+1} SG(A_i)\)

7. 翻硬币游戏

结论

\(SG(G) = \text{所有正面向上的硬币单组} SG\)
棋盘游戏:选择一个矩形翻转。长条时 \(SG\) 为 \(\text{lowbit(x)}\),二维为 \(min(\text{lowbit(x)}, \text{lowbit(y)})\)

8. 删边游戏

  1. 一棵有根树, 每次删除一条边及其子树部分, 不能操作者败。
    结论:\(SG(u) = \oplus (SG(v) + 1)\) proof
  2. 树上挂了若干个环(仙人掌)
    结论:\(SG(\text{环}) = \text{环长} \& 1\)
  3. 一个无向图, 每次删除一条边以及与根节点不连通的部分。
    结论:将偶环替换成一个新点, 奇环替换成一个新点连出一条边, 原图中连向环的边全部连向新点, 图的 SG 值不变。
    推论:对于一个边双连通分量, 其 SG 值只与其边数的奇偶性有关。

9. Every-SG

有若干个独立的游戏, 每次要移动所有可以移动的棋子, 不能操作者败。

结论

每个单独的游戏的结果已经确定了, 对最终结果有影响的就只有每个游戏结束的时间。
对于先手必胜的游戏, 我们希望它进行的时间可以尽量的长, 而对于先手必败的游戏, 我们希望它尽早结束, 这样我们才能确保最终的胜利。
所以计算出先手必胜的最长时间 和 先手必败的最短时间, 将两者进行比较即可。

10. 匹配在博弈中的应用

一张无向图, 初始时有一个棋子在 s 点, 轮流将棋子移向一个之前没有到达过的点, 无法操作者败。

结论:先手必胜, 当且仅当 s 在该图的所有最大匹配中 (即删去 s 会使该图的最大匹配减小)。

11. 动态减法

  • 有一个整数 \(n\),双方轮流减一个正整数,第一次不能减完,每次减的数不能超过上一次。
    结论:先手必胜当且仅当 \(n \not = 2 ^ k\),每次取 lowbit(\(n\)) 即可。
  • 每次减的数不超过上一次 \(k\) 倍
    结论:proof

标签:结论,游戏,Nim,text,博弈论,必胜,SG
From: https://www.cnblogs.com/Anonymely/p/18422702

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