Задание EGEINF65C591: 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.

Дайте развернутый ответ.

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) один камень либо увеличить количество камней в куче в три раза. Например, пусть в одной куче 10 камней, а в другой 7 камней; такую позицию в игре будем обозначать (10, 7). Тогда за один ход можно получить любую из четырёх позиций: (11, 7), (30, 7), (10, 8), (10, 21). Для того чтобы делать ходы,
у каждого игрока есть неограниченное количество камней.

 

Игра завершается в тот момент, когда суммарное количество камней в кучах становится не менее 74.

Победителем считается игрок, сделавший последний ход, т.е. первым получивший такую позицию, что в кучах всего будет 74 камня или больше.

 

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. Например, при начальных позициях (4, 24), (5, 23), (7, 23) и (8, 22) выигрышная стратегия есть у Пети. Чтобы выиграть, ему достаточно утроить количество камней во второй куче. 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 дальнейшей игры противника.

 

Задание 1. Для каждой из начальных позиций (4, 23), (7, 22) укажите, кто из игроков имеет выигрышную стратегию. В каждом случае опишите выигрышную стратегию.

 

Задание 2. Для каждой из начальных позиций (4, 22), (6, 22) укажите, кто из игроков имеет выигрышную стратегию. В каждом случае опишите выигрышную стратегию.

 

Задание 3. Для начальной позиции (5, 22) укажите, кто из игроков имеет выигрышную стратегию. Опишите выигрышную стратегию. Постройте дерево всех партий, возможных при указанной Вами выигрышной стратегии. Представьте дерево в виде рисунка или таблицы. Дерево не должно содержать партии, невозможные при реализации выигрывающим игроком своей выигрышной стратегии. Например, полное дерево игры не является верным ответом на это задание.

 


 

i
СВОЙСТВА ЗАДАНИЯ
КЭС:
2.13 Графы. Основные понятия. Виды графов. Описание графов с помощью матриц смежности, весовых матриц, списков смежности. Решение алгоритмических задач, связанных с анализом графов (построение оптимального пути между вершинами графа, определение количества различных путей между вершинами ориентированного ациклического графа)
2.14 Деревья. Бинарное дерево. Деревья поиска. Способы обхода дерева. Представление арифметических выражений в виде дерева. Использование графов и деревьев при описании объектов и процессов окружающего мира
3.2 Оценка сложности вычислений. Время работы и объём используемой памяти, их зависимость от размера исходных данных. Оценка асимптотической сложности алгоритмов. Алгоритмы полиномиальной сложности. Переборные алгоритмы. Примеры различных алгоритмов решения одной задачи, которые имеют различную сложность
3.3 Определение возможных результатов работы простейших алгоритмов управления исполнителями и вычислительных алгоритмов. Определение исходных данных, при которых алгоритм может дать требуемый результат
3.10 Массивы и последовательности чисел. Вычисление обобщённых характеристик элементов массива или числовой последовательности (суммы, произведения, среднего арифметического, минимального и максимального элементов, количества элементов, удовлетворяющих заданному условию). Линейный поиск заданного значения в массиве. Алгоритмы работы с элементами массива с однократным просмотром массива. Сортировка одномерного массива. Простые методы сортировки (метод пузырька, метод выбора, сортировка вставками). Сортировка слиянием. Быстрая сортировка массива (алгоритм QuickSort). Двоичный поиск в отсортированном массиве
3.11 Двумерные массивы (матрицы). Алгоритмы обработки двумерных массивов: заполнение двумерного числового массива по заданным правилам, поиск элемента в двумерном массиве, вычисление максимума (минимума) и суммы элементов двумерного массива, перестановка строк и столбцов двумерного массива
3.12 Словари (ассоциативные массивы, отображения). Хэш-таблицы. Построение алфавитно-частотного словаря для заданного текста
3.13 Стеки. Анализ правильности скобочного выражения. Вычисление арифметического выражения, записанного в постфиксной форме. Очереди. Использование очереди для временного хранения данных
3.14 Алгоритмы на графах. Построение минимального остовного дерева взвешенного связного неориентированного графа. Количество различных путей между вершинами ориентированного ациклического графа. Алгоритм Дейкстры
3.15 Деревья. Реализация дерева с помощью ссылочных структур. Двоичные (бинарные) деревья. Построение дерева для заданного арифметического выражения. Рекурсивные алгоритмы обхода дерева. Использование стека и очереди для обхода дерева
Тип ответа:Развернутый ответ
Номер: 65C591
НЕ РЕШЕНО Изменить статус

Решение задания EGEINF65C591

Ответ: 1) Ваня, Ваня; 2) Петя, Петя; 3) Ваня

Решение.
Позиция задаётся числом камней или упорядоченной парой чисел. Первый ход делает Петя; затем игроки чередуются. Игра заканчивается сразу после достижения порога 74.
Разрешено прибавить 1 к одной куче или умножить число камней в ней на 3. Порог проверяется по суммарному числу камней.
Для анализа идём от завершённых позиций назад. Позиция выигрышная, если есть хотя бы один ход в проигрышную для соперника. Позиция проигрышная, если все её ходы ведут в выигрышные. Все числа при ходе увеличиваются, поэтому такой обратный разбор заканчивается.
В1 означает победу текущего игрока одним ходом. П1 — отсутствие немедленной победы, причём каждый ход отдаёт сопернику В1. В2 — отсутствие выигрыша одним ходом, но есть переход в П1. П2 — каждый ход отдаёт В1 или В2, при этом хотя бы один отдаёт В2.
Задание 1.
Из позиции (4; 23) выигрывает Ваня.
Таблица содержит все партии при выбранной стратегии. В столбце указаны игрок и номер его собственного хода, в клетке — позиция после этого хода. После конечной позиции игра прекращается; прочерк означает, что следующего хода уже нет.

№НачалоПетя 1Ваня 1
1(4; 23)(5; 23)(5; 69)
2(4; 23)(12; 23)(12; 69)
3(4; 23)(4; 24)(4; 72)
4(4; 23)(4; 69)(4; 70)

В выигрышных вершинах оставлен один выбранный ход, в вершинах соперника перечислены все допустимые продолжения. Поэтому это дерево стратегии, охватывающее любую игру соперника.
Из позиции (7; 22) выигрывает Ваня.
Таблица содержит все партии при выбранной стратегии. В столбце указаны игрок и номер его собственного хода, в клетке — позиция после этого хода. После конечной позиции игра прекращается; прочерк означает, что следующего хода уже нет.

№НачалоПетя 1Ваня 1
1(7; 22)(8; 22)(8; 66)
2(7; 22)(21; 22)(21; 66)
3(7; 22)(7; 23)(7; 69)
4(7; 22)(7; 66)(7; 67)

В выигрышных вершинах оставлен один выбранный ход, в вершинах соперника перечислены все допустимые продолжения. Поэтому это дерево стратегии, охватывающее любую игру соперника.
Задание 2.
Из позиции (4; 22) выигрывает Петя.
Таблица содержит все партии при выбранной стратегии. В столбце указаны игрок и номер его собственного хода, в клетке — позиция после этого хода. После конечной позиции игра прекращается; прочерк означает, что следующего хода уже нет.

№НачалоПетя 1Ваня 1Петя 2
1(4; 22)(4; 23)(5; 23)(5; 69)
2(4; 22)(4; 23)(12; 23)(12; 69)
3(4; 22)(4; 23)(4; 24)(4; 72)
4(4; 22)(4; 23)(4; 69)(4; 70)

В выигрышных вершинах оставлен один выбранный ход, в вершинах соперника перечислены все допустимые продолжения. Поэтому это дерево стратегии, охватывающее любую игру соперника.
Из позиции (6; 22) выигрывает Петя.
Таблица содержит все партии при выбранной стратегии. В столбце указаны игрок и номер его собственного хода, в клетке — позиция после этого хода. После конечной позиции игра прекращается; прочерк означает, что следующего хода уже нет.

№НачалоПетя 1Ваня 1Петя 2
1(6; 22)(7; 22)(8; 22)(8; 66)
2(6; 22)(7; 22)(21; 22)(21; 66)
3(6; 22)(7; 22)(7; 23)(7; 69)
4(6; 22)(7; 22)(7; 66)(7; 67)

В выигрышных вершинах оставлен один выбранный ход, в вершинах соперника перечислены все допустимые продолжения. Поэтому это дерево стратегии, охватывающее любую игру соперника.
Задание 3.
Из позиции (5; 22) выигрывает Ваня.
Таблица содержит все партии при выбранной стратегии. В столбце указаны игрок и номер его собственного хода, в клетке — позиция после этого хода. После конечной позиции игра прекращается; прочерк означает, что следующего хода уже нет.

№НачалоПетя 1Ваня 1Петя 2Ваня 2
1(5; 22)(6; 22)(7; 22)(8; 22)(8; 66)
2(5; 22)(6; 22)(7; 22)(21; 22)(21; 66)
3(5; 22)(6; 22)(7; 22)(7; 23)(7; 69)
4(5; 22)(6; 22)(7; 22)(7; 66)(7; 67)
5(5; 22)(15; 22)(15; 66)——
6(5; 22)(5; 23)(5; 69)——
7(5; 22)(5; 66)(5; 198)——

В выигрышных вершинах оставлен один выбранный ход, в вершинах соперника перечислены все допустимые продолжения. Поэтому это дерево стратегии, охватывающее любую игру соперника.
Проверка: все переходы в перечисленных партиях являются разрешёнными командами, промежуточные позиции не заканчивают игру, а каждый лист достигает требуемого порога. Чётность последнего хода совпадает с указанным победителем. Все ответы соперника включены, поэтому стратегия гарантирует результат.
Ответ: 1) Ваня, Ваня; 2) Петя, Петя; 3) Ваня.

Помочь улучшить сайт

Напишите пожелание к сайту или решению либо сообщите о найденной неточности в задании EGEINF65C591.

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.