[洛谷P2575]高手过招
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题目描述
AKN玩游戏玩累了,于是他开始和同伴下棋了,玩的是跳棋!对手是wwx!这两位上古神遇在一起下棋,使得棋局变得玄幻莫测,高手过招,必有一赢,他们都将用最佳策略下棋,现在给你一个n*20的棋盘,以及棋盘上有若干个棋子,问谁赢?akn先手!
游戏规则是这样的:
对于一个棋子,能将它向右移动一格,如果右边有棋子,则向右跳到第一个空格,如果右边没有空格,则不能移动这个棋子,如果所有棋子都不能移动,那么将输掉这场比赛。
输入输出格式
输入格式:
第一行一个T,表示T组数据
每组数据第一行n,表示n*20的棋盘
接下来n行每行第一个数m表示第i行有m个棋子
随后跟着m个数pj表示第i行的棋子布局
输出格式:
如果AKN能赢,则输出”YES”,否则输出”NO”。
输入输出样例
Sample input
2
1
2 19 20
2
1 19
1 18
Sample output
NO
YES
说明
10%的数据T≤1,n≤1
另外10%的数据m≤1
100%的数据T≤100,n≤1000,m≤20,1≤pj≤20
题解
比较裸的状态压缩类博弈论。注意到跳棋只能在一行内操作,不能跨行,于是就可以将每一行都看成是一个子游戏,整个游戏即为原游戏和。用二进制数表示每一行20个格子的有无状态,递推出SG值,最后根据SG定理求Nim和判断即可。SG函数值可以暴力求出。
本题可以比较好地练习SG函数求法和SG定理应用,故加入博客。1
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using namespace std;
int SG[1 << 20];
bool vis[20] = {false};
inline int solve(int x, int y) {
for (int i = y - 1; i >= 0; i--)if ((x & (1 << i)) == 0)return i;
return -1;
}
int main() {
SG[0] = 0;
for (int i = 1; i < (1 << 20); i++) {//暴力求SG函数值
memset(vis, false, sizeof(vis));
for (int j = 0; (1 << j) <= i; j++) {
if ((i & (1 << j)) > 0) {
int p = solve(i, j);
if (p != -1) {
vis[SG[((~(1 << j)) & i) | (1 << p)]] = true;//这是一个玄学的式子,用于mex运算
}
}
}
for (int j = 0; j < 20; j++)
if (!vis[j]) {
SG[i] = j;
break;
}
}
int T;
cin >> T;
for (int ti = 0; ti < T; ti++) {
int n, ans = 0;
cin >> n;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
int k, p = 0;
cin >> k;
for (int j = 0; j < k; j++) {
int x;
cin >> x;
p |= (1 << (20 - x));
}
ans ^= SG[p];//求Nim和
}
if (ans == 0)cout << "NO" << endl;//根据SG函数值判断结果
else cout << "YES" << endl;
}
return 0;
}
其实这个方法很粗暴,并不优,但可以在SG函数求取时优化。
下面介绍一种洛谷大佬想出的方法:用阶梯Nim方法解决本问题。要理解该做法,需要先了解什么是阶梯Nim,可以参考这篇博客。
将两个空位之间的部分看做阶梯,其中的棋子数目就是阶梯上的石子数目,那么本问题就相当于做阶梯Nim游戏。比如若仅有18、19处有棋子,那么阶梯就是:第一阶梯2个棋子,之后的阶梯没有棋子,共17个阶梯;又比如仅有18、19、20处有棋子,则阶梯相当于所有阶梯都没有石子,共16个阶梯。
为什么可以将这个跳棋问题看作阶梯Nim游戏呢?这是由游戏的操作性质决定的。考虑仅有16、17、18处有棋子,那么该局面的二进制表示为011100(只写后几位),对应阶梯为0、3、0(按阶梯编号升序,只写前几位)。这个局面可以转移到001110、010110、011010三个状态,对应的阶梯分别为:(3,0,0)、(2,1,0)、(1,2,0),正好对应了初始阶梯Nim局面的三种移动石子的方式,可见本游戏的棋子移动规则就是阶梯Nim游戏的变形。
于是可以用阶梯Nim的方法去求SG值,该方法效率很高,时间复杂度O(20Tn)。1
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using namespace std;
bool vis[21];
int temp[20] = {0};
int main() {
int T;
cin >> T;
for (int ti = 0; ti < T; ti++) {
int n, ans = 0, ans0 = 0;
cin >> n;
for (int i = 0; i < n; i++) {
int k, last = -1;
ans0 = 0;
cin >> k;
memset(vis, false, sizeof(vis));
temp[0] = 0;
for (int j = 0; j < k; j++) {
int x;
cin >> x;
vis[x] = true;
}
for (int j = 20; j > 0; j--) {
if (!vis[j]) {
if (last != -1)temp[++temp[0]] = last - j - 1;
last = j;
}
}
if (last != 1)temp[++temp[0]] = last - 1;
for (int j = 1; j <= temp[0]; j += 2)ans0 ^= temp[j];
ans ^= ans0;
}
if (ans == 0)cout << "NO" << endl;
else cout << "YES" << endl;
}
}