雪堆博弈:纳什均衡策略分析
雪堆博弈是一种两人零和博弈,其规则如下:
有一个初始高度为 'n' 的雪堆,两个玩家轮流进行操作,每次操作可以将雪堆分成两个非空的部分,其中一个部分高度必须为 'k' 的倍数('k' 是预先确定的正整数),另一个部分的高度任意,然后取走高度为 'k' 的倍数的那个部分。最后无法继续操作的人输。
问:对于任意的 'n' 和 'k',是否存在纳什均衡策略?
答案是存在。具体来说,我们可以考虑进行数学归纳法证明。
当 'n=k' 时,只有一种操作可行,即将雪堆分成两个高度为 'k' 和 '0' 的部分,取走高度为 'k' 的部分。这是一个终止状态,先手必胜。
当 'n>k' 时,我们可以考虑以下策略:
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如果 'n' 是 'k' 的倍数,则先手可以将雪堆分成两个高度均为 'n/2' 的部分,这样后手无论取哪个部分,先手都可以取走另一个部分中的高度为 'k' 的倍数。
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如果 'n' 不是 'k' 的倍数,则先手可以将雪堆分成两个高度为 'k' 的倍数和 'n-k' 的部分,这样后手必须取走高度为 'k' 的倍数的那个部分,然后先手可以继续将剩下的部分分成两个高度为 'k' 的倍数和 'n-2k' 的部分,重复上述策略,直到后手无法继续操作为止。
通过归纳法,我们可以证明对于任意的 'n' 和 'k',上述策略都构成了一个纳什均衡。因此,无论先手还是后手都有必胜的策略。
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