Игры: выигрышная стратегия первым ходом (куча)
Задание 19 · Билет 1 · ЕГЭ по информатике
Условие
Два игрока, Петя и Ваня, играют в следующую игру. Перед игроками лежит куча камней. Игроки ходят по очереди, первый ход делает Петя. За один ход игрок может:
- убрать из кучи 3 камня;
- убрать из кучи 5 камней;
- уменьшить количество камней в куче в 4 раза (количество камней, полученное при делении, округляется до меньшего).
Игра завершается, когда количество камней в куче становится не более 30. Победителем считается игрок, сделавший последний ход, то есть первым получивший кучу из 30 или менее камней. В начальный момент в куче было камней, .
Будем говорить, что игрок имеет выигрышную стратегию, если он может выиграть при любых ходах противника.
Разбор задачи
Задание 19 ЕГЭ по информатике — теория игр: два игрока по очереди ходят с одной кучей камней, а ходом можно убрать несколько камней или уменьшить кучу в несколько раз.
Нужно найти минимальное начальное число камней , при котором первый игрок не может выиграть за один ход, но любой его ход даёт второму игроку мгновенную победу. Решают анализом позиций от конца к началу.
Что важно знать
- Задание базового уровня — оценивается в 1 балл
- Побеждает тот, кто первым получит кучу не больше порога (в билетах это 30 камней)
- «Уменьшить в 4 раза» — это деление с округлением вниз:
План решения
- Выпишите все команды хода и условие завершения игры.
- Найдите зону мгновенной победы — до какого игрок выигрывает за один ход.
- Возьмите первое сразу за этой зоной: там мгновенной победы нет.
- Проверьте, что каждый ход из этого оставляет сопернику мгновенную победу.
- Убедитесь, что меньшие не подходят, и запишите ответ.
Потренируйся находить выигрышные позиции: тренажёр соберёт новые правила игры с кучей и попросит найти минимальное S — от разминки до формата экзамена.
Решение
Теория с нуля: что нужно знать
Правила игры во всех трёх заданиях одинаковые — отличаются только условие победы и число ответов. Для игры из задания 19 (порог 30, убрать 3, убрать 5 или уменьшить в 4 раза) ответы такие:
| Задание | Кто выигрывает | Каким ходом | Ответ |
|---|---|---|---|
| 19 | Ваня (2-й игрок) | своим 1-м ходом | 124 |
| 20 | Петя (1-й игрок) | своим 2-м ходом | 127 и 128 |
| 21 | Ваня (2-й игрок) | первым или вторым ходом | 132 |
Поэтому числа разные: 124, 127 128 и 132 — это ответы об одной и той же игре при разных условиях победы.
Считаем от финиша назад. Для каждой команды находим наибольшее , из которого она ещё даёт мгновенную победу: убрать — это ; уменьшить в раз — это (здесь — порог). Первое значение, которое из этой зоны выпадает, для убрать — , для деления — .
Петя не должен выиграть за один ход, значит, ни одна команда не должна срабатывать: берём максимум из этих «первых неподходящих» значений — это и есть минимальное . Остаётся проверить, что каждый ход из найденного отдаёт сопернику мгновенную победу.
Решение
открыто шагов: 6 из 6Проверка
Типовые ошибки и проверка
- Неверно считают ход «уменьшить в 4 раза»: это деление с округлением вниз, .
- Забывают, что игрок, получивший кучу , побеждает немедленно, — и продолжают игру дальше.
- Путают, чья позиция проигрышная: победа Пети в одном задании не значит, что позиция «хорошая» и в заданиях 20–21.
- Берут любое с нужным свойством, а не минимальное.
- Проверка: подставьте найденное и разыграйте все ходы Пети — каждый должен давать Ване мгновенную победу.
Режимы
Сейчас открыт режим обучения: теория, разбор и ответ видны. Скоро появится режим проверки — только условие и поле ответа, без подсказок.
Практикум Все задания Режим проверки — скоро