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hdu1257取石子游戲(威佐夫博弈)

取石子游戲

Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)
Total Submission(s): 5200    Accepted Submission(s): 2712


Problem Description 有兩堆石子,數量任意,可以不同。遊戲開始由兩個人輪流取石子。遊戲規定,每次有兩種不同的取法,一是可以在任意的一堆中取走任意多的石子;二是可以在兩堆中同時取走相同數量的石子。最後把石子全部取完者為勝者。現在給出初始的兩堆石子的數目,如果輪到你先取,假設雙方都採取最好的策略,問最後你是勝者還是敗者。
Input 輸入包含若干行,表示若干種石子的初始情況,其中每一行包含兩個非負整數a和b,表示兩堆石子的數目,a和b都不大於1,000,000,000。
Output 輸出對應也有若干行,每行包含一個數字1或0,如果最後你是勝者,則為1,反之,則為0。
Sample Input 2 1 8 4 4 7
Sample Output 0 1 0  解題思路:威佐夫博弈,具體內容如下:

威佐夫博奕(Wythoff Game

):有兩堆各若干個物品,兩個人輪流從某一堆或同
時從兩堆中取同樣多的物品,規定每次至少取一個,多者不限,最後取光者得勝。

    這種情況下是頗為複雜的。我們用(ak,bk)(ak ≤ bk ,k=0,1,2,…,n)表示
兩堆物品的數量並稱其為局勢,如果甲面對(0,0),那麼甲已經輸了,這種局勢我們
稱為奇異局勢。前幾個奇異局勢是:(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是未在前面出現過的最小自然數,而 bk= ak + k,奇異局勢有
如下三條性質:

    1。任何自然數都包含在一個且僅有一個奇異局勢中。
    由於ak是未在前面出現過的最小自然數,所以有ak > ak-1 ,而 bk= ak + k > ak
-1 + k-1 = bk-1 > ak-1 。所以性質1。成立。
    2。任意操作都可將奇異局勢變為非奇異局勢。
    事實上,若只改變奇異局勢(ak,bk)的某一個分量,那麼另一個分量不可能在其
他奇異局勢中,所以必然是非奇異局勢。如果使(ak,bk)的兩個分量同時減少,則由
於其差不變,且不可能是其他奇異局勢的差,因此也是非奇異局勢。
    3。採用適當的方法,可以將非奇異局勢變為奇異局勢。

    假設面對的局勢是(a,b),若 b = a,則同時從兩堆中取走 a 個物體,就變為了
奇異局勢(0,0);如果a = ak ,b > bk,那麼,取走b  – bk個物體,即變為奇異局
勢;如果 a = ak ,  b < bk ,則同時從兩堆中拿走 ak – ab + ak個物體,變為奇異局
勢( ab – ak , ab – ak+ b – ak);如果a > ak ,b= ak + k,則從第一堆中拿走多餘
的數量a – ak 即可;如果a < ak ,b= ak + k,分兩種情況,第一種,a=aj (j < k)
,從第二堆裡面拿走 b – bj 即可;第二種,a=bj (j < k),從第二堆裡面拿走 b – a
j 即可。

    從如上性質可知,兩個人如果都採用正確操作,那麼面對非奇異局勢,先拿者必勝
;反之,則後拿者取勝。

    那麼任給一個局勢(a,b),怎樣判斷它是不是奇異局勢呢?我們有如下公式:

    ak =[k(1+√5)/2],bk= ak + k  (k=0,1,2,…,n 方括號表示取整函式)

奇妙的是其中出現了黃金分割數(1+√5)/2 = 1。618…,因此,由ak,bk組成的矩形近
似為黃金矩形,由於2/(1+√5)=(√5-1)/2,可以先求出j=[a(√5-1)/2],若a=[
j(1+√5)/2],那麼a = aj,bj = aj + j,若不等於,那麼a = aj+1,bj+1 = aj+1
+ j + 1,若都不是,那麼就不是奇異局勢。然後再按照上述法則進行,一定會遇到奇異
局勢。

AC程式碼:
#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<string.h>
long long a,b;
int qushizi(long long a,long long b)
{
	int c;
	if(a>b)
	{
	   c=a;a=b;b=c;	
	}
	double k=(1.0+sqrt(5.0))/2.0;
	c=b-a;
	if(a==(int)(c*k))
	 return 0;
	else 
	  return 1;	
}
int main()
{
	while(scanf("%lld%lld",&a,&b)!=EOF)
	{
		printf("%d\n",qushizi(a,b));
	}
return 0;
}