Задание EGEINF0BFCDC: Игры и выигрышные стратегии

ФИПИ · ЕГЭ · все форматы ответа · 2475 заданий

Открыть решение ↓ Ошибка или пожелание

Тип задачи: Игры и выигрышные стратегии.

Учебные темы: Дискретные игры двух игроков с полной информацией. Построение дерева перебора вариантов, описание стратегии игры в табличной форме. Выигрышные и проигрышные позиции. Выигрышные стратегии.

Правила игры

Два игрока, Петя и Ваня, играют в следующую игру. Перед игроками лежат две кучи камней. Игроки ходят по очереди, первый ход делает Петя. За один ход игрок может:

– добавить в одну из куч (по своему выбору) 4 камня;

– увеличить количество камней в одной из куч (по своему выбору) в 3 раза.

Например, пусть в одной куче 20 камней, а в другой 30 камней; такую позицию в игре обозначим (20, 30). Тогда за один ход можно получить любую из четырёх позиций: (24, 30), (20, 34), (60, 30), (20, 90).

Для того чтобы делать ходы, у каждого игрока есть неограниченное количество камней. Игра завершается в тот момент, когда суммарное количество камней в двух кучах становится не менее 154. Победителем считается игрок, сделавший последний ход, то есть первым получивший такую игровую позицию, при которой в двух кучах суммарно 154 камня
или больше. В начальный момент в первой куче 11 камней, во второй куче – S камней; 1 ≤ S ≤ 142.

Условие игры из задания 8059B3

Впишите правильный ответ.

Для игры, описанной в задании 19, найдите наименьшее значение S, при котором одновременно выполняются два условия:

–  у Вани есть выигрышная стратегия, позволяющая ему выиграть первым или вторым ходом при любой игре Пети;

–  у Вани нет стратегии, которая позволит ему гарантированно выиграть первым ходом.



i
СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ
КЭС:
2.15 Дискретные игры двух игроков с полной информацией. Построение дерева перебора вариантов, описание стратегии игры в табличной форме. Выигрышные и проигрышные позиции. Выигрышные стратегии
Тип ответа:Краткий ответ
Номер: 0BFCDC
НЕ РЕШЕНО Ответить

Решение задания EGEINF0BFCDC

Ответ: 41

Решение.
Начальная позиция — (11; S), где 1 ≤ S ≤ 142. За ход меняется одна выбранная куча: к ней добавляют 4 камня или увеличивают её в 3 раза. Игра заканчивается, как только сумма двух куч достигает 154 или превышает это число. Петя ходит первым.
Из позиции (a; b) разрешены четыре перехода: (a + 4; b), (a; b + 4), (3a; b), (a; 3b). Порядок куч сохраняем во всех таблицах.
Рассматриваем позицию с точки зрения игрока, которому сейчас ходить. Введём четыре класса позиций. W₁ — можно закончить игру следующим ходом. L₁ — любой разрешённый ход передаёт сопернику позицию W₁, поэтому соперник гарантированно выигрывает своим первым ходом.
Для (a; b) условие W₁ проверяется по получающимся суммам: a + b + 4, 3a + b, a + 3b. Два хода добавления дают одинаковую сумму. Достаточно, чтобы хотя бы одна из этих сумм была не меньше 154.
W₂ — выиграть за один ход нельзя, но есть ход в L₁. После такого хода соперник вынужден передать позицию W₁, и игрок завершает игру своим вторым ходом. Проверка здесь состоит из существования одного подходящего собственного хода и проверки всех ответов противника.
L₂ — позиция не относится к L₁, а каждый разрешённый ход ведёт в W₁ или W₂. Тогда соперник гарантирует победу своим первым либо вторым ходом. Исключение L₁ необходимо: по условию задачи 21 победа первым ходом не должна гарантироваться. Терминальную позицию не относим ни к одному из этих четырёх классов: игра в ней уже закончилась.
Нужные начальные значения S — это позиции L₂, поскольку первым ходит Петя, а указанная в условии стратегия нужна Ване. Проверяем допустимые S по возрастанию и выбираем первое подходящее.
Результат последовательной проверки всех начальных S от 1 до 142 включительно. Для каждого перехода применяем правила выше; для двух куч проверяем и позиции с изменившейся первой кучей.

Класс начальной позицииЗначения S
W₁48–142
L₁47
W₂39–40, 43, 45–46
L₂41–42, 44
Не входит в эти четыре класса1–38

Покажем гарантированную стратегию для найденных значений. Каждая строка таблицы — возможное развитие игры; на ходе противника перечислены все допустимые ответы, на ходе победителя выбран один обеспечивающий победу ход. Знак «—» означает, что игра уже закончилась.
При S = 41:

НачалоПетя, ход 1Ваня, ход 1Петя, ход 2Ваня, ход 2
(11; 41)(15; 41)(15; 45)(19; 45)(19; 135)
(11; 41)(15; 41)(15; 45)(45; 45)(135; 45)
(11; 41)(15; 41)(15; 45)(15; 49)(15; 147)
(11; 41)(15; 41)(15; 45)(15; 135)(19; 135)
(11; 41)(33; 41)(33; 123)——
(11; 41)(11; 45)(15; 45)(19; 45)(19; 135)
(11; 41)(11; 45)(15; 45)(45; 45)(135; 45)
(11; 41)(11; 45)(15; 45)(15; 49)(15; 147)
(11; 41)(11; 45)(15; 45)(15; 135)(19; 135)
(11; 41)(11; 123)(33; 123)——

Победу Вани именно первым ходом гарантировать нельзя: Петя может начать переходом в (15; 41). Все возможные ответы Вани из неё: (19; 41), (45; 41), (15; 45), (15; 123). Ни один из них не завершает игру. При этом таблица показывает, как Ваня выигрывает не позднее своего второго хода при любом выборе Пети.
Проверка: все переходы в таблицах разрешены условием, игра нигде не продолжается после достижения порога, а каждая конечная позиция получена ходом нужного игрока. Независимый перебор дерева игры до второго хода каждого игрока подтвердил те же классы для всех проверенных S и все ветви приведённых стратегий.
Следовательно, минимальное подходящее значение S равно 41.
Ответ: 41.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании EGEINF0BFCDC.

Сообщение увидит только команда сайта: на странице оно не публикуется.

Комментарии к решению

Комментарии видны всем посетителям сайта.

Комментариев пока нет. Будьте первым.

Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь.