算法题每日一练---第75天:Nim 游戏

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一、问题描述

你和你的朋友,两个人一起玩 Nim 游戏

  • 桌子上有一堆石头。
  • 你们轮流进行自己的回合, 你作为先手
  • 每一回合,轮到的人拿掉 1 - 3 块石头。
  • 拿掉最后一块石头的人就是获胜者。

假设你们每一步都是最优解。请编写一个函数,来判断你是否可以在给定石头数量为 n 的情况下赢得游戏。如果可以赢,返回 true;否则,返回 false 。

题目链接:Nim 游戏

二、题目要求

样例

输入: n = 4
输出: false 
解释: 以下是可能的结果:
1. 移除1颗石头。你的朋友移走了3块石头,包括最后一块。你的朋友赢了。
2. 移除2个石子。你的朋友移走2块石头,包括最后一块。你的朋友赢了。
3.你移走3颗石子。你的朋友移走了最后一块石头。你的朋友赢了。
在所有结果中,你的朋友是赢家。

考察

1.数学思想、博弈论
2.建议用时15~35min

三、问题分析

一开始想要递归的,但可能超时,我就转向动态规划了。

1 true
2 true
3 true
4 false  
5 true
6 true
7 true
8 false  
9 true
10 true

前三个状态是定义好的,从第四个开始可选的状态有-1、-2、-3三种,我们只需要取反这三种状态的结果就行了。

class Solution {
public:
    bool canWinNim(int n) {
        int i,dp[n+1];//动态规划
        if(n<4)//前三个初始
            return true;
        dp[1]=dp[2]=dp[3]=1;//变量初始
        for(i=4;i<=n;i++)//循环判断
        {
            if(!dp[i-1]||!dp[i-2]||!dp[i-3])//关系归纳
                dp[i]=1;
            else
                dp[i]=0;
        }
        return dp[n]==1;//输出结果
    }
};


1.png

数据过大,超时了,淦😂。

总结的规律如下:

1 true
2 true
3 true
4 false  X
5 true
6 true
7 true
8 false  X
9 true
10 true
11 true
12 false  X
13 true
14 true
15 true
16 false  X
17 true
18 true
19 true
20 false  X

只要是4的倍数,输出false,其余输出true。

心路历程:递归过深→dp超时→总结规律。

四、编码实现

class Solution {
public:
    bool canWinNim(int n) {
        if(n%4==0)//规律
            return false;
        else
            return true;
    }
};

五、测试结果

2.png