类型:Wythoff Game

描述:

​ 有2堆石子。A,B两个人轮流拿,A先拿。每次可以从一堆中取任意个或从2堆中取相同数量的石子,但不可不取。拿到最后1颗石子的人获胜。假设A,B都非常聪明,拿石子的过程中不会出现失误。给出2堆石子的数量,问最后谁能赢得比赛。

例如:

​ 2堆石子分别为3颗和5颗。那么不论A怎样拿,B都有对应的方法拿到最后1颗。

题解:

我们用,,,,表示两堆物品的数量并称其为局势,如果甲面对(0,0),那么甲已经输了,这种局势我们称为奇异局势。前几个奇异局势是:(0,0)、(1,2)、(3,5)、(4,7)、(6,10)、(8,13)、(9,15)、(11,18)、(12,20)。

可以看出,$a_0=b_0=0$ 、 $ a_k$是未在前面出现过的最小自然数,而 $b_k= a_k + k$,奇异局势有如下三条性质:

1.任何自然数都包含在一个且仅有一个奇异局势中。

由于是未在前面出现过的最小自然数,所以有,而  。所以性质1成立。

2.任意操作都可将奇异局势变为非奇异局势。

事实上,若只改变奇异局势(,)的某一个分量,那么另一个分量不可能在其他奇异局势中,所以必然是非奇异局势。如果使(,)的两个分量同时减少,则由于其差不变,且不可能是其他奇异局势的差,因此也是非奇异局势。

3.采用适当的方法,可以将非奇异局势变为奇异局势。

假设面对的局势是(),若,则同时从两堆中取走 a 个物体,就变为了奇异局势(0,0);如果,,那么,取走个物体,即变为奇异局势;如果 , ,则同时从两堆中拿走个物体,变为奇异局势;如果,则从第一堆中拿走多余的数量即可;如果, ,分两种情况,第一种,,从第二里面拿走  即可;第二种,,从第二堆里面拿走 即可。

从如上性质可知,两个人如果都采用正确操作,那么面对非奇异局势,先拿者必胜;反之,则后拿者取胜。

那么任给一个局势(a,b),怎样判断它是不是奇异局势呢?我们有如下公式:

,,方括号表示取整函数奇妙的是其中出现了黄金分割数,因此发现对于任意的局势(a,b),a<b, 根据上述公式,其中k明显为a与b的差值,也正是根据这个差值来确认(a,b)是否为奇异局势。具体过程为,如果则为奇异局势。

代码:

include <stdio.h>
include <math.h>
include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int t, a, b, m;
    cin >> t;
    while (t--) {
        cin >> a >> b;
        if (a > b)
            swap(a,b);
        m = (int)((b-a) * (1 + sqrt(5)) / 2.0);
        printf("%s\n", a == m ? "B" : "A");
    }
    return 0;
}