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題解報告:hdu 1850 Being a Good Boy in Spring Festival(尼姆博弈)

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題目鏈接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1850

Problem Description 一年在外 父母時刻牽掛
春節回家 你能做幾天好孩子嗎
寒假裏嘗試做做下面的事情吧
陪媽媽逛一次菜場
悄悄給爸爸買個小禮物
主動地 強烈地 要求洗一次碗
某一天早起 給爸媽用心地做回早餐
如果願意 你還可以和爸媽說
咱們玩個小遊戲吧 ACM課上學的呢~
下面是一個二人小遊戲:桌子上有M堆撲克牌;每堆牌的數量分別為Ni(i=1…M);兩人輪流進行;每走一步可以任意選擇一堆並取走其中的任意張牌;桌子上的撲克全部取光,則遊戲結束;最後一次取牌的人為勝者。
現在我們不想研究到底先手為勝還是為負,我只想問大家:
——“先手的人如果想贏,第一步有幾種選擇
呢?” Input 輸入數據包含多個測試用例,每個測試用例占2行,首先一行包含一個整數M(1<M<=100),表示撲克牌的堆數,緊接著一行包含M個整數Ni(1<=Ni<=1000000,i=1…M),分別表示M堆撲克的數量。M為0則表示輸入數據的結束。 Output 如果先手的人能贏,請輸出他第一步可行的方案數,否則請輸出0,每個實例的輸出占一行。 Sample Input 3 5 7 9 0 Sample Output 1 解題思路:參考百度百科:尼姆博弈 典型的尼姆博弈,其模型為:有三堆(或M堆)各若幹個物品,兩個人輪流從某一堆取任意多的物品,規定每次至少取一個,多者不限,最後取光者得勝。
這種情況最有意思,它與二進制有密切關系,我們用(a,b,c)表示某種局勢,首先(0,0,0)顯然是奇異局勢,無論誰面對奇異局勢,都必然失敗。第二種奇異局勢是(0,n,n),只要與對手拿走一樣多的物品,最後都將導致(0,0,0)。仔細分析一下,(1,2,3)也是奇異局勢,無論自己如何拿,接下來對手都可以將其變為(0,n,n)的情形。 計算機算法裏面有一種叫做按位模2加,也叫做異或的運算,我們用符號(+)表示這種運算,先看(1,2,3)的按位模2加的結果: 1 =二進制01 2 =二進制10 3 =二進制11 (+) ——————— 0 =二進制00 (註意不進位) 對於奇異局勢(0,n,n)也一樣,結果也是0。任何奇異局勢(a,b,c)都有a(+)b(+)c =0。

如果我們面對的是一個非奇異局勢(a,b,c),要如何變為奇異局勢呢?假設 a < b< c,我們只要將 c 變為 a(+)b,即可,因為有如下的運算結果: a(+)b(+)(a(+)b)=(a(+)a)(+)(b(+)b)=0(+)0=0。要將c 變為a(+)b,只要從 c中減去 c-(a(+)b)(解題重點即可。
例1:(14,21,39),14(+)21=27,39-27=12,所以從39中拿走12個物體即可達到奇異局勢(14,21,27)。
例2:(55,81,121),55(+)81=102,121-102=19,所以從121中拿走19個物品就形成了奇異局勢(55,81,102)。
例3:(29,45,58),29(+)45=48,58-48=10,從58中拿走10個,變為(29,45,48)。
例4:我們來實際進行一盤比賽看看:
甲7,8,9)->(1,8,9)奇異局勢
乙1,8,9)->(1,8,4)
甲1,8,4)->(1,5,4)奇異局勢
乙1,5,4)->(1,4,4)
甲1,4,4)->(0,4,4)奇異局勢
乙0,4,4)->(0,4,2)
甲0.4,2)->(0,2,2)奇異局勢
乙0,2,2)->(0,2,1)
甲0,2,1)->(0,1,1)奇異局勢
乙0,1,1)->(0,1,0)
甲0,1,0)->(0,0,0)奇異局勢
甲勝。結論:①a1^a2^......^an==0,則後手必贏;②若a1^a2^...^an!=0,一定存在某個合法的移動,將ai改變成ai‘後滿足a1^a2^...^ai‘^...^an=0。若S=a1^a2^...^an,則一定存在某個ai,使得S^ai<ai一定成立,那麽我們可以將ai改變成ai‘=ai^k,則a1^a2^...^ai‘^...^an=a1^a2^...^an^S=0,局面轉化成①狀態,則此時先手必贏。

AC代碼:
 1 #include<bits/stdc++.h>
 2 using namespace std;
 3 const int maxn = 105;
 4 int m,ans,cnt,a[maxn];
 5 int main()
 6 {
 7     while(cin>>m && m){
 8         ans=cnt=0;
 9         for(int i=0;i<m;++i){
10             cin>>a[i];
11             ans^=a[i];
12         }//把所有數都異或起來,存在ans裏面
13         for(int i=0;i<m;++i){
14             if((ans^a[i])<a[i])
15                 cnt++;
16         }//這裏把ans跟a[i]異或,可以得到出a[i]外所有數異或的結果。此結果若小於a[i],則只要在a[i]中取出一定的值,就能形成奇異局勢,先手將必贏
17         cout<<cnt<<endl;
18     }
19     return 0;
20 }

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