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爱丽丝和鲍勃一起玩游戏,他们轮流行动。爱丽丝先手开局。
最初,黑板上有一个数字 n 。在每个玩家的回合,玩家需要执行以下操作:
- 选出任一
x,满足0 < x < n且n % x == 0。 - 用
n - x替换黑板上的数字n。
如果玩家无法执行这些操作,就会输掉游戏。
只有在爱丽丝在游戏中取得胜利时才返回 true 。假设两个玩家都以最佳状态参与游戏。
示例 1:
输入:n = 2
输出:true
解释:爱丽丝选择 1,鲍勃无法进行操作。
示例 2:
输入:n = 3
输出:false
解释:爱丽丝选择 1,鲍勃也选择 1,然后爱丽丝无法进行操作。
数学
- 的时候,区间 中没有整数是 的因数,所以此时 败。
- 的时候, 只能拿 , 变成 , 无法继续操作,故 胜。
- 的时候, 只能拿 , 变成 ,根据 的结论,我们知道此时 会获胜, 败。
- 的时候, 能拿 或 ,如果 拿 ,根据 的结论, 会失败, 会获胜。
- 的时候, 只能拿 ,根据 的结论, 会失败。
- ......
会发现这样一个现象: 为奇数的时候 (先手)必败, 为偶数的时候 必胜。
证明:
-
和 时结论成立。
-
时,假设 时该结论成立,则 时:
- 如果 为偶数,则 为奇数, 是 的因数,只可能是奇数,而奇数减去奇数等于偶数,且 ,故轮到 的时候都是偶数。而根据我们的猜想假设 的时候偶数的时候先手必胜,故此时无论 拿走什么, 都会处于必胜态,所以 处于必败态。
- 如果 为奇数,则 为偶数, 可以是奇数也可以是偶数,若 减去一个奇数,那么 是一个小于等于 的奇数,此时 占有它,处于必败态,则 处于必胜态。
综上所述,这个猜想是正确的。
动态规划
处在 的状态时,他(她)做一步操作,必然使得 处于 的状态。因此我们只要看是否存在一个 是必败的状态,那么 直接执行对应的操作让当前的数字变成 , 就必胜了,如果没有任何一个是必败的状态的话,说明 无论怎么进行操作,最后都会让 处于必胜的状态,此时 是必败的。
结合以上我们定义 表示当前数字 的时候先手是处于必胜态还是必败态, 表示先手必胜, 表示先手必败,从前往后递推,根据我们上文的分析,枚举 在 中 的因数 ,看是否存在 为必败态即可。
var divisorGame = function(n) {
f = new Array[n + 5];
f[1] = false;
f[2] = true;
for (let i = 3; i <= n; ++i) {
for (let j = 1; j < i; ++j) {
if ((i % j) == 0 && !f[i - j]) {
f[i] = true;
break;
}
}
}
return f[n];
}