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Nim游戏

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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
2
3
4
输入:n = 4
输出:false
解释:如果堆中有 4 块石头,那么你永远不会赢得比赛;
  因为无论你拿走 1 块、2 块 还是 3 块石头,最后一块石头总是会被你的朋友拿走。

示例2:

1
2
输入:n = 1
输出:true

示例3:

1
2
输入:n = 2
输出:true

提示:

  • 1 <= n <= 231 - 1
🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️解题过程🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️🙋‍♂️
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

  1. n为1、2、3时,先手(甲)胜
  2. n为4时,甲无论拿1块、2块、3块都是后手(乙)胜
  3. 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。
  4. 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。
  5. ……

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
2
3
4
5
6
class Solution {
public:
bool canWinNim(int n) {
return n%4;
}
};
💎💎💎💎💎💎💎💎💎💎💎💎💎💎💎官 方 题 解💎💎💎💎💎💎💎💎💎💎💎💎💎💎💎
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
2
3
public boolean canWinNim(int n) {
return (n % 4 != 0);
}

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⏳⏳⏳⏳⏳⏳⏳⏳⏳⏳⏳⏳⏳⏳⏳⏳⏳⏳⏳⏳
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

------------- THE END! THANKS! -------------