Назад

Олимпиадная задача Петя и Вася: доказательство выигрыша в теории алгоритмов

Задача

На столе лежит куча из более чем n² камней. Петя и Вася по очереди берут камни из кучи, первым берёт Петя. За один ход можно брать любое простое число камней, меньшее n, либо любое кратное n число камней, либо один камень. Докажите, что Петя может действовать так, чтобы взять последний камень независимо от действий Васи.

Решение

  Предположим противное: у Васи есть стратегия, поволяющая ему гарантированно взять последний камень. Пусть d – изначальное количество камней, а r – остаток от деления d на n.  (r ≠ 0,  иначе Петя может сразу взять все камни).

  Петя после первого своего хода может, взяв кратное n количество камней, оставить любое количество вида  ak = r + nk,  где  0 ≤ k ≤ n – 1  (все эти количества меньше n²). Пусть ck – ответный ход в Васиной стратегии при ak камнях в куче. Тогда ck не делится на n, иначе после его хода остаётся     камней, и Петя может выиграть, действуя по Васиной стратегии для этого числа. Значит, все числа ck меньше n, а тогда два из этих чисел совпадают. Пусть  ck = cl  (0 ≤ k < l ≤ n – 1).

  Напомним, что у Васи есть стратегия выигрыша в ситуации, когда в куче  akck  камней и ход Пети.

  Пусть теперь Петя первым ходом оставит al камней; Вася в ответ возьмёт cl камней. Теперь Петя может взять n(lk) камней, оставляя  ak – ck,  и дальше действовать по вышеупомянутой Васиной стратегии. Таким образом, он выиграет. Противоречие.

Ответ

Ответ задачи отсутствует

Чтобы оставлять комментарии, войдите или зарегистрируйтесь

Комментариев нет