292. Nim游戏
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:
输入:n = 4
输出:false
解释:以下是可能的结果:
1. 移除1颗石头。你的朋友移走了3块石头,包括最后一块。你的朋友赢了。
2. 移除2个石子。你的朋友移走2块石头,包括最后一块。你的朋友赢了。
3. 你移走3颗石子。你的朋友移走了最后一块石头。你的朋友赢了。
在所有结果中,你的朋友是赢家。
示例 2:
输入:n = 1
输出:true
示例 3:
输入:n = 2
输出:true
提示:
- 1 <= n <= 2^31 - 1
解题分析及思路:
Nim 游戏是一种数学博弈,基于异或运算的一种变形。要解决这个问题,首先要理解 Nim 游戏的背后数学原理,然后使用这些原理来判断在给定石头数量的情况下是否能够获胜。
Nim 游戏的背后原理:
-
基本原理: Nim 游戏的基本原理是通过控制剩余的石头数量,使得轮到对手的时候,无论他拿多少块石头,你都能以相应的方式回应,确保最后轮到你时,最后一块石头能够被你拿走。
-
异或运算: Nim 游戏中,如果一堆石头的数量被表示为 a1 ^ a2 ^ … ^ an,其中 ^ 表示异或运算,如果结果等于0,那么先手必输,否则先手必胜。
在理解了 Nim 游戏的基本原理后,我们可以得到一个简单的结论:
- 如果石头数量 n 对 4 取模等于 0,那么先手必输;
- 否则,先手必胜。
这是因为如果石头数量对 4 取模等于 0,无论先手拿多少块石头,对手都可以通过一定的策略确保每一轮结束后石头数量仍然对 4 取模等于 0。而如果石头数量对 4 取模不等于 0,先手总能通过一定的策略确保每一轮结束后石头数量对 4 取模等于 0。
func canWinNim(n int) bool {
return n%4 != 0
}
这个简单的函数通过判断石头数量对 4 取模是否等于 0来确定是否能够赢得 Nim 游戏。如果等于 0,则返回 False,否则返回 True。
这是因为如果石头数量对 4 取模等于 0,先手必输;否则,先手必胜。所以 n % 4 != 0 判断是否能够赢得游戏。
复杂度:
- 时间复杂度:O(1)
- 空间复杂度:O(1)
执行结果:
- 执行耗时:0 ms,击败了100.00% 的Go用户
- 内存消耗:1.8 MB,击败了74.14% 的Go用户
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