取石子游戏 HDU 1527 威佐夫游戏

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
威佐夫博弈(Wythoff's game):有两堆各若干个物品,两个人轮流从任一堆取至少一个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(a[k],b[k])(a[k] ≤ b[k] ,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)。(注:k表示奇异局势的序号, 第一个奇异局势k=0)
可以看出,a[0]=b[0]=0,a[k]是未在前面出现过的最小自然数,而 b[k]= a[k] + k。

奇异局势的性质

1。任何自然数都包含在一个且仅有一个奇异局势中。
由于a[k]是未在前面出现过的最小自然数,所以有a[k] > a[k-1] ,而 b[k]= a[k] + k > a[k-1] + k > a[k-1] + k - 1 = b[k-1] > a[k-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(a[k],b[k])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(a[k],b[k])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 = a[k] ,b > b[k] 那么,取走b - b[k]个物体,即变为奇异局势;如果 a = a[k] , b < b[k] 则同时从两堆中拿走a-a[b-a](注:这里b-a是a的下标, 不是a*(b-a)) 个物体变为奇异局势( a[b-a], b-a+a[b-a]);如果a > a[k] ,b= a[k] + k 则从第一堆中拿走多余的数量a - a[k] 即可;如果a < a[k] ,b= b[k],分两种情况,第一种,a=a[n] (n< k)从第二堆里面拿走 b - b[n] 即可;第二种,a=b[n] (n < k)从第二堆里面拿走 b - a[n] 即可。

结论:

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,b = aj + 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。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const ll inf = 4e18+10;
const int mod = 1000000007;
const int mx = 1e6; //check the limits, dummy
typedef pair<int, int> pa;
const double PI = acos(-1);
ll gcd(ll a, ll b) { return b ? gcd(b, a % b) : a; }
#define swa(a,b) a^=b^=a^=b
#define re(i,a,b) for(int i=(a),_=(b);i<_;i++)
#define rb(i,a,b) for(int i=(b),_=(a);i>=_;i--)
#define clr(a) memset(a, 0, sizeof(a))
#define lowbit(x) ((x)&(x-1))
#define mkp make_pair
void sc(int& x) { scanf("%d", &x); }void sc(int64_t& x) { scanf("%lld", &x); }void sc(double& x) { scanf("%lf", &x); }void sc(char& x) { scanf(" %c", &x); }void sc(char* x) { scanf("%s", x); }
int main()
{
    ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(0); cout.tie(0);
    int n, m;
    double gold = (1 + sqrt(5)) / 2;//黄金分割
    while (cin>>n>>m)
    {
        int a = min(n, m), b = max(n, m);
        double k = (double)(b - a);
        int test = (int)(k*gold);
        if (test == a)cout << 0 << endl;
        else cout << 1 << endl;
    }
    return 0;
}
原文地址:https://www.cnblogs.com/xxxsans/p/12729417.html