第10讲游戏策略
第10讲游戏策略
四年级暑期
知识点
知识点
游戏策略(四上)
1、?“有m枚棋子,两人轮流取棋子,规定每人每次可以取走1n枚,直到把棋子取完为止,谁取得最后一枚棋子谁胜”的取胜策略是:每次取走棋子数除以(n+1)的余数枚棋子,让对方面对的(n+1)倍数枚棋子必败状态.
2、?处于必胜状态的一方,总能进行一次适当的操作后,把必败状态留给对手.反之,处于必败状态的一方,无论采取什么策略,都只能把必胜状态留给对手.
3、?在很多对策问题中,具有对称性的状态往往是解决问题的关键.
4、?在问题较复杂时,可以从简单情况入手,寻找规律.
方法精讲
方法精讲
情况很复杂时,我们往往需要先从比较简单的情况开始尝试,在逐渐变复杂的过程中,寻找规律进而解决题目.这其实是一种非常重要的数学思想,高年级乃至往后的数学学习中应用的递推、数学归纳法等都是以此为基础的.利用互补的想法,我们有更一般的结论.“有m枚棋子,两人轮流取棋子,规定每人每次可以取走1至n枚,直到把棋子取完为止,谁取得最后的一枚棋子谁胜.”其取胜策略是:每次取走棋子数除以n+1的余数枚棋子,让对方面对n+1的倍数枚棋子——必败状态,则可保证取到最后的一枚棋子而获胜.在一定能分出胜负的对策问题中,一方要么处于必胜状态,要么处于必败状态.处于必胜状态的一方,总能进行一次适当的操作后,把必败状态留给对手.反之,处于必败状态的一方,无论采取什么策略,都只能把必胜状态留给对手.在很多对策问题中,具有对称性的状态往往是解决问题的关键.
课堂例题
课堂例题
从简单情形出发寻找必胜状态和必败状态
1、有12枚棋子,甲、乙两人轮流取,规定甲先取,每人每次至少取1枚,最多取3枚.如果谁取走最后一枚棋子谁赢,那么谁有必胜策略?如果谁取走最后一枚棋子谁输,那么谁有必胜策略?必胜策略是什么?
【答案】
(1)乙有必胜策略;(2)甲有必胜策略
【解析】
(1)如果剩不到4枚棋子,先取的人把所有棋子取走后获胜;如果剩4枚棋子,无论先取的人如何取,所剩的棋子数都不到4枚,所以后取的人获胜;如果有12枚棋子,甲取1枚时乙取3枚,甲取2枚时乙取2枚,甲取3枚时乙取1枚,在每次甲取完后,乙可以取适当数量的棋子以保证两人一个回合共取4枚棋子,这样乙可以拿到最后1枚,乙胜.
(2)如果剩1枚,那么先取的人必败;如果剩2至4枚,先取的人可以剩1枚不取,所以后取的人败.12枚的情况与4枚的情况类似,甲先取3枚,剩下9枚.之后乙取1枚时甲取3枚,乙取2枚时甲取2枚,乙取3枚时甲取1枚,甲保证两人一个回合共取4枚棋子.最后1枚必然被乙拿到,甲胜.
2、有96枚棋子,甲、乙两人轮流取,规定甲先取,每人每次至少取1枚,最多取5枚.(1)如果谁取走最后一枚棋子谁赢,那么谁有必胜策略?(2)如果谁取走最后一枚棋子谁输,那么谁有必胜策略?必胜策略是什么?
【答案】
(1)乙(2)甲甲先取5个,以后无论乙取15的几个,甲都取6减去乙
【解析】
(1)乙有必胜策略,无论甲取15的几个,乙都取6减去甲,这样能保证两人取的是6的倍数,这样就能保证自己取到最后一个(2)要想胜利必须取道第95个,,甲先取5个,以后无论乙取15的几个,甲都取6减去乙,这样就能保证自己取道第95个,乙必输.
3、有一排1999个空格,预先在左边第一格中放一枚棋子,然后由甲、乙两人轮流走,甲先乙后.每人走时,可以将棋子向右移动1到4格,规定谁将棋子走到最后一格谁输.甲为了必胜,第一步走几格?以后怎样走?
【答案】
第一次取3个,以后无论乙取14的几个,甲都取5减去乙
【解析】
甲只能把最后一格留给乙,所以甲要取到第1998个,,所以甲第一次取3个,以后无论乙取14的几个,甲都取5减去乙,这样就能保证取到第1998个,乙必输.
4、现有2014根火柴.甲、乙两个人轮流从中取出火柴,规定甲先取,每人每次至少从中取出2根,最多取出4根.如果谁无法取出火柴谁就赢,请问谁一定能赢?策略是什么?
【答案】
甲有必胜策略
【解析】
根据上题经验,第二个人总可以保证和第一个人共取6根火柴,,所以2014根火柴的情况与4枚火柴的情况相同.4枚火柴时甲先取2根火柴即可获胜,因此2014根火柴时甲也先取2根火柴,之后乙无论怎么取,甲再取时都可以保证两人一个回合共取6根火柴.,最后剩下的2根火柴留给了乙,甲无法取出火柴,甲获胜.
对称与中心对称法
5、甲、乙两人玩一个游戏:有两堆小球,甲、乙两人轮流从中取球,每次只能从同一堆中取,个数不为零即可.规定取到最后一个球的人赢,甲先取球.如果开始时两堆分别有五个球和八个球,那么谁有必胜策略?请说明理由.
【答案】
甲必胜
【解析】
甲先从8个球的那堆中取出三个球,使得两堆球一样多.之后每次乙取几个球,甲就在另一