威佐夫博弈(原理與性質)


只要形成了奇異局勢,那么下個人必須;

威佐夫博弈:

 有兩堆各若干個物品,兩個人輪流從某一堆或同時從兩堆中取同樣多的物品,規定每次至少取一個,多者不限,最后取完者得勝。這種情況下是頗為復雜的。

可以用兩個數(a[k],b[k])(ps:(a[k]≤b[k])k為一個自然數)表示兩堆物品的數量。如果該數量為奇異局勢,那么先手輸;

前幾個奇異局勢如下:(0,0,)、(1,2)、(3,5)、(4,7)、(6,10)······起始值a[0]=b[0]=0;k=0;

可以看出a[k]是在之前未出現過的最小自然數,而b[k] = a[k]+k,k代表出現的第幾個奇異局勢;

性質:

1.任何自然數都包含在一個且僅有一個的奇異局勢中。

證明:若(a[k],b[k])為一個奇異局勢,因為b[k]=a[k]+k,a[k]>a[k-1]  =》  b[k] >a[k-1]+k >a[k-1]+k-1 =》 b[k-1] > a[k-1].

2.任何操作都會將奇異局勢變成非奇異局勢

由性質1可知,即使是同時減少,兩個數的差值不變,所以不可能成為其他奇異局勢的差,因此也是非奇異局勢;

3.可采用適當的方法將非奇異局勢變為奇異局勢,那么下一個必輸;

 
結論:兩個人如果都采用正確操作,那么面對非奇異局勢,先拿者必勝;反之,則后拿者取勝。
那么任給一個局勢(a,b),怎樣判斷它是不是奇異局勢呢?
我們有如下公式:a表示第一堆的個數,b表示第二堆的個數,c表示二者之差,當然a必須小於b;

再找規律的話我們會發現,a= c* 1.618 

而1.618 = (sqrt(5)+ 1) /  2 。

大家都知道0.618是黃金分割率。而威佐夫博弈正好是1.618,這就是博弈的奇妙之處!

 

 


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