Задание №19 — Теория игр
Два игрока, Петя и Ваня, играют в следующую игру. Перед игроками лежит куча камней. Игроки ходят по очереди, первый ход делает Петя. За один ход игрок может добавить в кучу один камень или увеличить количество камней в куче в два раза.
Например, имея кучу из 15 камней, за один ход можно получить кучу из 16 или 30 камней. Для того чтобы делать ходы, у каждого игрока есть неограниченное количество камней. Игра завершается в тот момент, когда количество камней в куче становится не менее 2022. Победителем считается игрок, сделавший последний ход, т. е. первым получивший кучу, в которой будет 2022 или больше камней. В начальный момент в куче было 5 камней, 1 ≤ S ≤ 2020. Будем говорить, что игрок имеет выигрышную стратегию, если он может выиграть при любых ходах противника. Описать стратегию игрока — значит описать, какой ход он должен сделать в любой ситуации, которая ему может встретиться при различной игре противника. В описание выигрышной стратегии не следует включать ходы играющего по этой стратегии игрока, не являющиеся для него безусловно выигрышными, т. е. не являющиеся выигрышными независимо от игры противника.
Укажите такое значение S, при котором Петя не может выиграть за один ход, но при любом ходе Пети Ваня может выиграть своим первым ходом.
Правильный ответ
1010
Пояснение
Решение:
Позиция игры описывается одним числом — количеством камней в куче. Игрок, который ходит из позиции , выигрывает своим ходом, если хотя бы один его ход сразу даёт кучу в 2022 камней или больше.
Ходы: и . Одним ходом игра заканчивается, если () или (). Значит, из позиции ходящий выигрывает одним ходом.
Нужно (Петя не выигрывает сразу) и , , то есть и . Остаётся .
Проверка: из 1010 Петя получает 1011 или 2020, и в обоих случаях Ваня удваивает кучу: и . Сам Петя выиграть сразу не мог: и .
def win1(s):
return s + 1 >= 2022 or 2 * s >= 2022
for S in range(1, 2021):
if not win1(S) and win1(S + 1) and win1(2 * S):
print(S)
Ответ: 1010