1 条题解

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    @ 2025-10-29 20:14:01

    题目分析
    本题是一个简化版“憋七”游戏的博弈问题。Alice 和 Bob 轮流在四条花色链上扩展,无法行动的一方判负。需要求出双方最优策略下的游戏结果。


    算法思路

    核心思想:状态压缩 + 记忆化搜索

    关键观察

    • 四条花色(S, H, C, D)相互独立
    • 每条花色链从 7 开始向两侧扩展
    • 游戏状态可由每条链的左右端点完全描述

    状态表示

    1. 状态结构

    struct state {
        int l[4], r[4];  // 每条链的左右端点
    };
    
    • l[i]:花色 i 当前最左端的点数
    • r[i]:花色 i 当前最右端的点数
    • 初始时所有链为 (0,0),黑桃链为 (7,7)

    2. 状态哈希

    u64 hsh(state s) {
        u64 h = 0;
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            h = h * B + s.l[i];
            h = h * B + s.r[i];
        }
        return h;
    }
    

    使用多项式哈希将状态映射到 u64,便于存储。


    博弈搜索

    1. 搜索函数定义

    int dfs(int cur, state s)
    
    • cur:当前玩家(0=Bob, 1=Alice)
    • s:当前游戏状态
    • 返回值:0-当前玩家必败,1-平局,2-当前玩家必胜

    2. 终止条件

    bool fle = true;
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        if (s.l[i] != 1 || s.r[i] != 13)
            fle = false;
    }
    if (fle) return m[h] = 1;  // 所有链完成,平局
    

    3. 行动枚举

    对于每条花色链:

    情况1:链未开始(l[i] == 0 && r[i] == 0

    if (a[i][7] != cur) {  // 当前玩家没有该花色的7
        s.l[i] = s.r[i] = 7;
        int r = dfs(cur ^ 1, s);
        // 更新最优策略
        s.l[i] = s.r[i] = 0;
    }
    

    情况2:链已开始,向两侧扩展

    // 向左扩展
    if (s.l[i] > 1 && a[i][s.l[i] - 1] != cur) {
        s.l[i]--;
        int r = dfs(cur ^ 1, s);
        // 更新最优策略
        s.l[i]++;
    }
    
    // 向右扩展  
    if (s.r[i] < 13 && a[i][s.r[i] + 1] != cur) {
        s.r[i]++;
        int r = dfs(cur ^ 1, s);
        // 更新最优策略
        s.r[i]--;
    }
    

    4. 胜负判断逻辑

    int cs = 0;  // 0-必败, 1-平局, 2-必胜
    for (所有可能行动) {
        int r = dfs(对手, 新状态);
        if (r == 0) cs = 2;      // 存在让对手必败的行动
        else if (r == 1 && !cs) cs = 1;  // 存在平局行动
    }
    return m[h] = cs;
    

    算法流程

    步骤1:输入处理

    for (int i = 1; i <= 26; i++) {
        scanf("%1s", buf);
        a[get(buf[0])][rd()] = 1;  // 标记Alice拥有的牌
    }
    

    步骤2:初始状态设置

    state st = {};
    st.l[0] = st.r[0] = 7;  // 黑桃7已打出
    int r = dfs(a[0][7], st);  // 黑桃7的拥有者先手
    

    步骤3:结果转换

    根据黑桃7的归属和搜索结果的组合:

    黑桃7归属 搜索结果 最终结果
    Alice 2 (必胜) Alice
    1 (平局) Draw
    0 (必败) Bob
    Bob 2 (必胜)
    1 (平局) Draw
    0 (必败) Alice

    复杂度分析

    状态空间

    • 每条链的状态:左端点 0-7,右端点 7-13
    • 总状态数:约 $8 \times 7 \times 8 \times 7 \times 8 \times 7 \times 8 \times 7 \approx 10^7$ 量级
    • 实际可达状态远少于理论上限

    时间复杂度

    • 每个状态最多 16 种行动(4条链 × 4个方向)
    • 使用哈希表记忆化,避免重复计算
    • 实际运行可接受

    算法优势

    1. 状态压缩合理:仅存储端点信息,避免记录具体出牌序列
    2. 记忆化高效:使用 gp_hash_table 快速查询
    3. 博弈分析准确:标准的必胜/必败态传播
    4. 代码简洁:逻辑清晰,易于理解

    样例验证

    样例1

    输入:Alice 的 26 张牌 搜索过程发现 Bob 有必胜策略 → 输出 Bob

    样例2

    双方手牌对称,最终平局 → 输出 Draw

    样例3

    Alice 手牌优势,存在必胜策略 → 输出 Alice

    该算法通过状态空间搜索和博弈论分析,准确解决了这一复杂的卡牌博弈问题。

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    信息

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    时间
    5000ms
    内存
    512MiB
    难度
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