數學 nim博弈 SG函式

2021-10-25 21:57:27 字數 2703 閱讀 7820

若乙個遊戲滿足:

由兩名玩家交替行動;

在遊戲程序的任意時刻,可以執行的合法行動與輪到哪名玩家無關;

不能行動的玩家判負;

則稱該遊戲為乙個公平組合遊戲。

nim博弈屬於公平組合遊戲,但城建的棋類遊戲,比如圍棋,就不是公平組合遊戲。因為圍棋交戰雙方分別只能落黑子和白子,勝負判定也比較複雜,不滿足條件2和條件3。

給定n堆物品,第i堆物品有ai個。兩名玩家輪流行動,每次可以任選一堆,取走任意多個物品,可把一堆取光,但不能不取。取走最後一件物品者獲勝。兩人都採取最優策略,問先手是否必勝。

我們把這種遊戲稱為nim博弈。把遊戲過程中面臨的狀態稱為局面。整局遊戲第乙個行動的稱為先手,第二個行動的稱為後手。若在某一局面下無論採取何種行動,都會輸掉遊戲,則稱該局面必敗。

所謂採取最優策略是指,若在某一局面下存在某種行動,使得行動後對面面臨必敗局面,則優先採取該行動。同時,這樣的局面被稱為必勝。我們討論的博弈問題一般都只考慮理想情況,即兩人均無失誤,都採取最優策略行動時遊戲的結果。

nim博弈不存在平局,只有先手必勝和先手必敗兩種情況。

取集合中不存在的最小元素

sg(終點)=0;

s g(

x)=sg(x)=

sg(x)=

mex

當s g(

x)=0

sg(x)=0

sg(x)=

0時,必敗,因為其餘非0狀態都可以一步到達0狀態,把這個狀態丟給對手

每乙個有向圖對應乙個問題,實際中的博弈題往常對應多個有向圖

當多個有向圖sg函式異或值為0時,必敗,反之必勝

即s g(

x1)⨁

sg(x

2)⨁s

g(x3

)⨁..

....

⨁sg(

xn)=

0sg(x_1) \bigoplus sg(x_2) \bigoplus sg(x_3)\bigoplus......\bigoplus sg(x_n)=0

sg(x1​

)⨁sg

(x2​

)⨁sg

(x3​

)⨁..

....

⨁sg(

xn​)

=0時,必敗

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