26

Решение: Игра с двумя кучами камней

ЕГЭ · Информатика · Задание 26 · Игры и стратегии
ВысокаяФИПИF3DA8CРазвёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 8 шагов
Условие

Два игрока, Петя и Ваня, играют в следующую игру. Перед игроками лежат две кучи камней. Игроки ходят по очереди, первый ход делает Петя. За один ход игрок может добавить в одну из куч один камень или увеличить количество камней в куче в два раза. Игра завершается в тот момент, когда суммарное количество камней в кучах становится не менее 77. Победителем считается игрок, сделавший последний ход. В начальный момент в первой куче было 7 камней, во второй куче — $S$ камней, где $1 \leq S \leq 69$.

Выполните задания 1–3: определите значения $S$, при которых Петя или Ваня имеют выигрышную стратегию, опишите соответствующие стратегии и для задания 3 постройте дерево всех партий, возможных при реализации выигрышной стратегии Вани.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

8 шагов
1

Из начальной позиции $(7,S)$ Петя может выиграть первым ходом, если удвоение второй кучи даёт сумму не менее 77: $7+2S\geq77$, то есть $S\geq35$. Удвоение первой кучи даёт условие $14+S\geq77$, то есть $S\geq63$, которое уже входит в найденный диапазон. Поэтому ответ к заданию 1а: $S=35,36,\ldots,69$.

2

Для задания 1б достаточно взять минимальное $S$, при котором после неудачного хода Пети Ваня выигрывает сразу. При $S=18$ Петя может удвоить вторую кучу и получить позицию $(7,36)$. Ваня удваивает вторую кучу и получает $(7,72)$, сумма равна 79. При меньших значениях $S$ такой возможности нет. Ответ: $S=18$.

3

Для задания 2 берём $S=31$. Петя не выигрывает первым ходом, поскольку после любого его хода сумма остаётся меньше 77. Петя удваивает первую кучу и получает позицию $(14,31)$.

4

После хода Пети из $(14,31)$ Ваня может получить одну из позиций $(15,31)$, $(28,31)$, $(14,32)$ или $(14,62)$. В каждой из них Петя выигрывает следующим ходом: соответственно удваивает вторую кучу, удваивает первую кучу, удваивает вторую кучу или удваивает любую подходящую кучу. Следовательно, при $S=31$ Петя выигрывает своим вторым ходом независимо от хода Вани.

5

Для задания 3 берём $S=30$. Петя не может выиграть первым ходом. После каждого возможного первого хода Пети Ваня выбирает ход, после которого любой ответ Пети позволяет Ване выиграть следующим ходом либо Ваня выигрывает сразу.

6

Если Петя получает $(8,30)$, Ваня удваивает первую кучу и получает $(16,30)$. Если Петя получает $(14,30)$, Ваня также удваивает первую кучу и получает $(28,30)$. Если Петя получает $(7,31)$, Ваня удваивает первую кучу и получает $(14,31)$. Если Петя получает $(7,60)$, Ваня сразу удваивает вторую кучу и выигрывает.

7

Из позиций $(16,30)$, $(28,30)$ и $(14,31)$ любой ход Пети создаёт для Вани возможность немедленно получить сумму не менее 77. При этом Ваня не может гарантированно выиграть первым ходом из исходной позиции, поскольку, например, после хода Пети $(8,30)$ сумма ещё меньше 77 и Ваня должен подготовить выигрыш на следующий ход.

Дерево партий при стратегии Вани можно представить таблицей. В каждой строке указана позиция после хода Пети, затем ход Вани и позиция после него: $(7,30)\to(8,30)\to(16,30)$; $(7,30)\to(14,30)\to(28,30)$; $(7,30)\to(7,31)\to(14,31)$; $(7,30)\to(7,60)\to(7,120)$. Из позиций $(16,30)$, $(28,30)$ и $(14,31)$ все возможные ходы Пети приводят к немедленной победе Вани.

Ответ

1а) $S=35,36,\ldots,69$; 1б) $S=18$. 2) $S=31$: Петя первым ходом удваивает первую кучу, получая $(14,31)$, после чего выигрывает вторым ходом при любом ходе Вани. 3) $S=30$: Ваня после ходов Пети $(8,30)$, $(14,30)$ и $(7,31)$ удваивает первую кучу, а после $(7,60)$ сразу удваивает вторую. Это гарантирует победу Вани первым или вторым ходом.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Указывать только один возможный ход противника вместо всех ходов, предусмотренных выигрышной стратегией.

Считать выигрышным ход, после которого сумма равна 76.

Включать в дерево полное дерево игры, включая ходы, которые не соответствуют выбранной стратегии Вани.

Забывать, что игрок, первым получивший сумму не менее 77, сразу выигрывает и дальнейшие ходы из этой позиции не рассматриваются.

Закрепить приёмВ теме «Игры и стратегии» ещё 166 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 26 ЕГЭ, информатика

Разбор этой задачи разложен на 8 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Игры и стратегии»: в ней 167 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.