【数学归纳法】leetcode 除数博弈

2020-12-12  本文已影响0人  修行者12138

爱丽丝和鲍勃一起玩游戏,他们轮流行动。爱丽丝先手开局。

最初,黑板上有一个数字 N 。在每个玩家的回合,玩家需要执行以下操作:

选出任一 x,满足 0 < x < N 且 N % x == 0 。
用 N - x 替换黑板上的数字 N 。
如果玩家无法执行这些操作,就会输掉游戏。

只有在爱丽丝在游戏中取得胜利时才返回 True,否则返回 False。假设两个玩家都以最佳状态参与游戏。

示例 1:

输入:2
输出:true
解释:爱丽丝选择 1,鲍勃无法进行操作。
示例 2:

输入:3
输出:false
解释:爱丽丝选择 1,鲍勃也选择 1,然后爱丽丝无法进行操作。

提示:

1 <= N <= 1000

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/divisor-game

思路分析

思路分析:
假设A、B两个玩家,A先操作
若N=1,A必输,因为没法执行操作了
若N=2,A必赢,因为只要A选1,N变成1,B必输
若N=3,A必输,因为A只能选1,N变成2,B必赢
若N=4,A必赢,因为只要A选1,N变成3,B必输
.....

发现规律:N为奇数时,先手必败,N为偶数时,先手必胜

使用数学归纳法证明:
假设结论为:N为奇数时,先手必败,N为偶数时,先手必胜;
当N=1、N=2时,结论成立;
设N<=k时,结论成立,证明N=k+1时,结论依然成立:
若k+1为偶数,只要先手选1,N就变成奇数,根据假设,下一个操作人必败,即先手必胜;
若k+1为奇数,奇数的因子一定是奇数,因此先手操作后,N一定是偶数(奇数-奇数=偶数),根据假设,下一个操作人必胜,即先手必败;
综上,假设成立。

AC代码

public boolean divisorGame(int N) {
    return N % 2 == 0;
}
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