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尼姆变体

减法游戏

每步都有上限的尼姆:你仍然从任选的一堆中取,但每次最多取 k 个,k 在棋桌设置中从 2 到 5 中选择。

什么是减法游戏?

减法游戏就是每步有上限的尼姆。你仍然从任选的一堆中取物品,但至少取一个、最多取 k 个,k 是在棋桌设置中选择的 2、3、4 或 5(默认 3)。只有当一堆的数量不超过 k 时,你才能把整堆取完。

其他规则与标准游戏相同:起始堆来自同一个设置选项(默认 1、3、5、7),反向规则开关决定取走最后一个物品的人是输(本站默认)还是赢。上限改变了游戏的算术。大堆不能再一步取空,因此不能用它一举扭转局面;每一堆真正重要的是它的数量除以 k + 1 的余数。

规则变化

减法游戏与标准尼姆的区别
走法标准尼姆从一堆中取走一个或多个物品,想取多少都行,最多整堆。减法游戏从一堆中至少取 1 个、最多取 k 个;k 是在棋桌设置中选择的 2、3、4 或 5(默认 3)。
堆标准尼姆若干堆:默认为 1、3、5、7 个物品,也可在棋桌设置中选择其他组合。减法游戏相同的堆,用相同的选项选择。
目标标准尼姆默认采用反向规则:取走最后一个物品的人输。设置中可切换为正常规则,即取走最后一个物品的人赢。减法游戏相同,使用同一个反向规则开关。
制胜方法标准尼姆正常规则:让各堆数量的尼姆和(按位异或)为零。反向规则:同样如此,直到只会剩下每堆一个物品的局面;此时留下奇数个这样的堆。减法游戏正常规则:每堆按其数量除以 k + 1 的余数计算,让这些余数的尼姆和为零;只有一堆时,当且仅当其数量是 k + 1 的倍数,轮到走棋的一方必输。反向规则:只有一堆时,当且仅当其数量比 k + 1 的某个倍数多一,轮到走棋的一方必输。

历史

每步有上限的计数游戏由来已久。Claude-Gaspard Bachet de Méziriac 的趣味数学集《Problèmes plaisants et délectables》1612 年首次在巴黎出版,书中描述了一个游戏:两名玩家轮流往一个累计总数上加 1 到 10 之间的数,先达到 100 的人获胜。必胜方案是依次抢到 12、23、34……直到 89 这些以 11 为间隔的总数:这与一堆 100 个物品、每步取 1 到 10 个的算术完全相同。

尼姆本身的名称和完整理论来自 Charles L. Bouton 1901 年的工作。Roland Sprague(1935)和 Patrick Grundy(1939)的研究表明,所有这类游戏(包括减法游戏)都相当于某个大小的尼姆堆,多堆版本正是这样求解的。减法游戏是组合博弈论中的标准例子,例如 Elwyn Berlekamp、John Conway 和 Richard Guy 的《Winning Ways for your Mathematical Plays》中就有介绍。

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