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反常游戏

反常游戏、反 Nim 游戏的 定义

以反 Nim 游戏为例,这里给出反 Nim 游戏的结论以及证明:

规定:字母 N 和 P 分别代表先手必胜与必败。

一个局面为 N 态的充要条件是有至少一条出边连接至 P 态。

一个局面为 P 态的充要条件是每一条出边都连接到 N 态。

反 Nim 游戏

为方便书写,用字母 表示

结论:

  1. 当全部 ,如果有奇数堆石子就为 P 态,有偶数堆则为 N 态。

  2. 当至少一个 时为 N 态,否则为 P 态。

证明 1:显然。

证明 2:

情况 A:若只有一个 (此时 一定 ,则先手选择转移到全部 的局面,并且先手可以在这次决策中控制转移后堆数的奇偶。

故这种情况 是 N 态

情况 B:(不考虑 取值)有至少

小情况 B1::通过 Nim 游戏可知一定能够转移到 的局面(小情况 B2)。

小情况 B2:

一方面可以转移到至少 的局面,即情况 B1。

另一方面随着游戏进行(B1, B2 循环),数量大于 1 的堆会逐渐减少,最终只剩一堆,这就变成了情况 A,为 N 态。

观察情况 B,小情况 B2 能给对面 N 态或至少 的局面,而小情况 B1 仅能给对面 的局面。

所以在情况 B 下,小情况 B2 为 N 态,B1 为 P 态。

也就是说 当至少 时为 N 态,否则为 P 态。

综合情况 A 和情况 B 的结论,结论 2 得证。

综上,结论 1 和 2 皆得证。结论得证。