难度:⭐
题目描述:
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
。
示例1:
1 | 输入:n = 4 |
示例2:
1 | 输入:n = 1 |
示例3:
1 | 输入:n = 2 |
提示:
1 <= n <= 231 - 1
解题过程:
思路:
题目看起来有点东西,其实分析起来很简单:
甲乙玩游戏,甲先手,石头数量为n,每一回合拿1-3块
- n为1、2、3时,先手(甲)胜
- n为4时,甲无论拿1块、2块、3块都是后手(乙)胜
- n为5、6、7时,甲总可以拿后剩下4块,这样到乙的回合,可以看成是情况2,甲为后手甲胜。
- n为8时,甲拿完后可以看成情况3,对乙来说,乙为先手乙胜。
- ……
总结可以得出n为4的倍数时后手(乙)胜,其他情况先手(甲)胜。
c++代码:(执行用时0ms,击败100.00%,内存消耗6.2M,击败12.24%)
1 | class Solution { |
官方题解:
如果堆中石头的数量 nn 不能被 44 整除,那么你总是可以赢得 Nim 游戏的胜利。
推理
让我们考虑一些小例子。显而易见的是,如果石头堆中只有一块、两块、或是三块石头,那么在你的回合,你就可以把全部石子拿走,从而在游戏中取胜。而如果就像题目描述那样,堆中恰好有四块石头,你就会失败。因为在这种情况下不管你取走多少石头,总会为你的对手留下几块,使得他可以在游戏中打败你。因此,要想获胜,在你的回合中,必须避免石头堆中的石子数为 4 的情况。
同样地,如果有五块、六块、或是七块石头,你可以控制自己拿取的石头数,总是恰好给你的对手留下四块石头,使他输掉这场比赛。但是如果石头堆里有八块石头,你就不可避免地会输掉,因为不管你从一堆石头中挑出一块、两块还是三块,你的对手都可以选择三块、两块或一块,以确保在再一次轮到你的时候,你会面对四块石头。
显然,它以相同的模式不断重复 $n=4,8,12,16,\dots$基本可以看出是 $4$ 的倍数。
Java代码:
1 | public boolean canWinNim(int n) { |
复杂度分析
- 时间复杂度:$O(1)$,只进行了一次检查。
- 空间复杂度:$O(1)$,没有使用额外的空间。
总结:
官方题解和我的思路一样,想明白了也挺简单的,看到官方题解下一些评论说自己是sb???也还好吧,简简单单