组合游戏模型

前置:

有向图游戏:给定一个无环图,图中有唯一的起点,在起点上放有一枚棋子,两名玩家将这枚棋子沿有向边移动,每次可以移动一步,无法移动者判负.该游戏被称为有向图游戏,任何公平组合游戏都可以看为有向图游戏,具体方法是把每个局面看成图中的一个节点,局面的转换看成有向边.

mes(S)定义为求出不属于集合S的最小非负整数的运算

sg游戏:

定义:无法操作者输.
在有向图游戏中,对于每个节点x,设从x出发共有k条有向边,分别到达节点y1,y2,y3…,定义sg(x)为x的后继节点的SG函数值的值构成的集合再执行mex运算,即:
sg(x)=mex({sg(y1),sg(y2),…,sg(yk)})

sg函数性质
1,对于任意局面,如果它的SG值为0,那么它的任意后继SG值不为0
2,对于任意局面,如果它的SG值不为0,那么一定有一个后继状态的SG值为0
在SG游戏中,SG值为0时先手必败。

有向图游戏的和:设G1,G2,…GM是m个有向图游戏,定义为有向图游戏G,它的行动规则是任选某个有向图游戏G1,并在G1上行动一步,G被称为有向图游戏的和.若只考虑游戏的和.
我们可以将其中任一游戏换成SG值相等的其他游戏,游戏的和的SG值不变。因此,在考虑游戏的和时,我们不关心每个单一游戏具体是什么,我们唯一要关心的就是这个单一游戏的SG值。由此可见,我们可以把任意游戏的和转换为Nim游戏,这样计算起来就很方便了。

Anti-SG游戏:

定义: 无法操作者赢
结论:先手必胜当且仅当:
1.游戏的SG函数不为0且游戏中某个单一游戏的SG函数大于1
2…游戏的SG函数为0且游戏中没有单一游戏的SG函数大于1

Multi-SG游戏(hdu5795):

定义:
1,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
2,其他规则与SG游戏相同
求解:
可以通过将SG函数适当变形来解决。只需要证明:我们依然可以用SG函数来定义局面。
因为局面在游戏树中满足拓扑关系(无环),所以我们可以根据拓扑关系用数学归纳法来证明。

Every-SG游戏(hdu3595):

定义:
1,对于任意单一游戏,如果还未结束,那么就必须操作
2,其他规则同SG游戏

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