找出游戏的获胜者,其中 X 选 1,然后 Y 选 2,然后 X 选 3,等等
有两个玩家,X 和 Y,正在玩游戏。X 将首先开始,并且可以从无限数量的石头中挑选 1 颗石头,然后 Y 将开始并可以挑选 2 颗石头,然后 X 将挑选 3 颗,依此类推,游戏将交替进行,直到 X 挑选的总石头数小于或等于给定数字 A 或 Y 挑选的总石头数小于或等于另一个给定数字 B。如果任何玩家的当前总和大于给定的最大值,则他无法挑选石头并输掉游戏。
输入
int a = 7 , b = 6;
输出
Y 是赢家
解释:首先 X 会移除 1 颗石子,然后 Y 会挑选 2 颗石子,再次 X 会挑选 3 颗石子,Y 会挑选 4 颗石子。
X 的石子数量为 4,如果他再挑选 5 颗,石子数量将超过 7,因此 y 是赢家。
方法 1
在此方法中,我们将遍历 while 循环并将当前石子数量添加到 x 和 y。
示例
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; // 函数用于查找答案 int findWinner(int a, int b){ // 创建变量来存储玩家的当前石头数量 int sumX = 0, sumY = 0; int current = 1; // 变量用于存储当前的石头数量 // 遍历循环 while (sumX <= a && sumY <= b){ if(current & 1){ // x 总是会得到奇数个石头 sumX += current; } else{ sumY += current; // y 总是会得到偶数个石头 } current = current + 1; // 增加当前值 } if(sumX > a){ return 2; // 表示 2 (Y) 是赢家 } else{ return 1; // 表示 1 (X) 是赢家 } } int main(){ int a = 7, b = 5; // 给定上限 // 调用函数 if(findWinner(a,b) == 1){ cout<<"X 是游戏的赢家"<<endl; } else{ cout<<"Y 是游戏的赢家"<<endl; } return 0; }
输出
X 是游戏的赢家
时间和空间复杂度
上述代码的时间复杂度为 O(sqrt(min(A, B))),其中 A 和 B 是给定的步数。在这里,我们在每个步骤增加计数,并且加法带来平方根的因子。
上述代码的空间复杂度为 O(1),因为我们没有使用任何额外的空间。
方法 2
在这种方法中,我们将遍历 for 循环并将当前的石头数量添加到 x 和 y。
示例
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; // 函数用于查找答案 int findWinner(int a, int b){ // 创建变量来存储当前玩家的石头数量 // int sumX = 0, sumY = 0; // 遍历循环 for(int i=1; sumX <= a && sumY <=b; i++){ if(i & 1){ sumX += i; } else{ sumY += i; } } if(sumX > a){ return 2; // indicating 2 (Y) is winner } else{ return 1; // indicating 1 (X) is winner } } int main(){ int a = 7, b = 6; // given upper limits // 调用函数 if(findWinner(a,b) == 1){ cout<<"X 是游戏的赢家"<<endl; } else{ cout<<"Y 是游戏的赢家"<<endl; } return 0; }
输出
Y 是游戏的赢家
时间和空间复杂度
上述代码的时间复杂度为 O(sqrt(min(A, B))),因为我们只是改变了之前代码中的循环方法。
上述代码的空间复杂度为 O(1),因为我们没有使用任何额外空间。
方法 3
在这种方法中,我们将使用数学公式来获取 x 和 y 的最大可能值,然后对它们进行比较。
示例
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; int findWinner(int a, int b){ // 创建变量来存储双方玩家当前的棋子数量 int sumX = 0, sumY = 0; int maxA = sqrt(a); int maxB = (sqrt(4 * b + 1) - 1)/2; if(maxA*maxA == a){ maxA++; } if((maxB * (maxB + 1)) == b){ maxB++; } if(maxA <= maxB){ return 2; // indicating 2 (Y) is winner } else{ return 1; // indicating 1 (X) is winner } } int main(){ int a = 7, b = 6; // given upper limits if(findWinner(a,b) == 1){ cout<<"X 是游戏的赢家"<<endl; } else{ cout<<"Y 是游戏的赢家"<<endl; } return 0; }
输出
Y 是游戏的赢家
时间和空间复杂度
上述代码的时间复杂度为 O(log(A + B)),因为我们使用的是 sqrt 方法,它在对数时间内工作。
上述代码的空间复杂度为 O(1),因为我们没有使用任何额外空间。
结论
在本教程中,我们实现了三种不同的方法来找出两个玩家之间的赢家,这两个玩家正在玩游戏,第一个人挑选奇数颗石头,另一个人挑选偶数颗连续的石头,直到给定数字 A 和 B 的最大和。哪个玩家先无法挑选石头就会输。