【威佐夫博奕】 betty定理 poj 1067

Description

有两堆石子，数量任意，可以不同。游戏开始由两个人轮流取石子。游戏规定，每次有两种不同的取法，一是可以在任意的一堆中取走任意多的石子；二是可以在两堆中同时取走相同数量的石子。最后把石子全部取完者为胜者。现在给出初始的两堆石子的数目，如果轮到你先取，假设双方都采取最好的策略，问最后你是胜者还是败者。

Input

输入包含若干行，表示若干种石子的初始情况，其中每一行包含两个非负整数a和b，表示两堆石子的数目，a和b都不大于1,000,000,000。

Output

输出对应也有若干行，每行包含一个数字1或0，如果最后你是胜者，则为1，反之，则为0。

Sample Input

2 1 8 4 4 7

Sample Output

0 1 0

贝蒂定理　　　设a、b是正无理数且 1/a +1/b =1。记P={ [na] | n为任意的正整数}，Q={ [nb] | n 为任意的正整数}，([x]'指的是取x的整数部分)则P与Q是Z+的一个划分，即P∩Q为空集且P∪Q为正整数集合Z+。

根据betty定理，对于1/A+1/B=1，必有
Ua={trunc(A*k),k为正整数}
Ub={trunc(B*k),k为正整数}
Ua与Ub的并集构成正整数集且Ua于Ub不相交
所以设某个必败态的第一项为trunc(A*k)，第二项为trunc(A*k+k)=trunc((A+1)*k)
则1/A+1/(A+1)=1，求得A为(sqrt(5)+1)/2;

发信人: charnugagoo (Daecharno]Yu[), 信区: ACM_ICPC
标  题: Re: poj 1067一道神奇的数学题
发信站: 北邮人论坛 (Thu Jul 16 10:43:30 2009), 站内

Source Code

Problem: 1067  User: yu_zhuoran
Memory: 384K  Time: 0MS
Language: G++  Result: Accepted

Source Code

 #include<iostream> 
 #include<cmath> 
 using namespace std; 
 int main() 
 { 
 double d = sqrt(5.0); 
 int m,n,t; 
 while(scanf("%d%d", &m, &n) != EOF) 
 { 
 if(m > n) 
 { 
 t = m; 
 m = n; 
 n = t; 
 } 
 t = n - m; 
 if(m == (int)(t*(1 + d) / 2)) 
 printf("0
"); 
 else 
 printf("1
"); 
 } 
 return 0; 
 }

发信人: charnugagoo (Daecharno]Yu[), 信区: ACM_ICPC
标  题: Re: poj 1067一道神奇的数学题
发信站: 北邮人论坛 (Thu Jul 16 12:08:22 2009), 站内

威佐夫博奕（Wythoff Game）：有两堆各若干个物品，两个人轮流从某一堆或同时从两堆中取同样多的物品，规定每次至少取一个，多者不限，最后取光者得胜。
     这种情况下是颇为复杂的。我们用（ak，bk）（ak ≤ bk ,k=0，1，2，...,n)表示两堆物品的数量并称其为局势，如果甲面对（0，0），那么甲已经输了，这种局势我们称为奇异局势。前几个奇异局势是：（0，0）、（1，2）、（3，5）、（4，7）、（6，10）、（8，13）、（9，15）、（11，18）、（12，20）。
     可以看出,a0=b0=0,ak是未在前面出现过的最小自然数,而 bk= ak + k，奇异局势有
如下三条性质：

     1。任何自然数都包含在一个且仅有一个奇异局势中。
     由于ak是未在前面出现过的最小自然数，所以有ak > ak-1 ，而 bk= ak + k > ak-1 + k-1 = bk-1 > ak-1 。所以性质1。成立。
     2。任意操作都可将奇异局势变为非奇异局势。
     事实上，若只改变奇异局势（ak，bk）的某一个分量，那么另一个分量不可能在其他奇异局势中，所以必然是非奇异局势。如果使（ak，bk）的两个分量同时减少，则由于其差不变，且不可能是其他奇异局势的差，因此也是非奇异局势。
     3。采用适当的方法，可以将非奇异局势变为奇异局势。

     假设面对的局势是（a,b），若 b = a，则同时从两堆中取走 a 个物体，就变为了奇异局势（0，0）；如果a = ak ，b > bk，那么，取走b - bk个物体，即变为奇异局势；如果 a = ak ， b < bk ,则同时从两堆中拿走 ak - ab - ak个物体,变为奇异局势（ ab - ak , ab - ak+ b - ak）；如果a > ak ，b= ak + k,则从第一堆中拿走多余的数量a - ak 即可；如果a < ak ，b= ak + k,分两种情况，第一种，a=aj （j < k）,从第二堆里面拿走 b - bj 即可；第二种，a=bj （j < k）,从第二堆里面拿走 b - aj 即可。

     从如上性质可知，两个人如果都采用正确操作，那么面对非奇异局势，先拿者必胜；反之，则后拿者取胜。

     那么任给一个局势（a，b），怎样判断它是不是奇异局势呢？我们有如下公式：
     ak =[k（1+√5）/2]，bk= ak + k （k=0，1，2，...,n 方括号表示取整函数)
奇妙的是其中出现了黄金分割数（1+√5）/2 = 1。618...,因此,由ak，bk组成的矩形近似为黄金矩形，由于2/（1+√5）=（√5-1）/2，可以先求出j=[a（√5-1）/2]，若a =[j（1+√5）/2]，那么a = aj，bj = aj + j，若不等于，那么a = aj+1，bj+1 = aj+1+ j + 1，若都不是，那么就不是奇异局势。然后再按照上述法则进行，一定会遇到奇异局势。