數學報數問題,數學報數問題

2022-11-25 12:56:02 字數 6269 閱讀 2531

1樓:匿名使用者

要是問到先報到和為30贏就不知道了,要至少搶30這些可以參考下面:

一)倒推法搶30是我國民間的一個兩人遊戲,具有很強的對抗性和娛樂性。搶30遊戲通常有兩種玩法。(1)兩人從1開始輪流報數,每人每次可報一個數或兩個連續的數,誰先報到30,誰就為勝方。

(2)兩人從1開始輪流報數,每人每次可報一個數或兩個連續的數,同時把兩個人報出的所有數累加,誰先使這個累加數最先達到30,誰就為勝方。解決最個問題的一般策略是用倒推法。以(1)為例,要搶到30,必須搶到27;要搶到27,必須搶到24。

如此倒推回去,可得到一系列關鍵數30、27、24、21、18、……9、6、3。根據以上分析,搶30遊戲本身並不是一個公平的遊戲,初始數和先後順序已經決定了最後的結果,因為只有後報數者才能搶到3的倍數,後報數者有必勝策略。(二)關鍵因子所有這些關鍵數都是3的倍數。

3是兩個報數者年內能夠報出的最大數與最小數的和。在類似遊戲中,我們把遊戲者所能用到的最大數和最小數之和稱之為關鍵因子k,關鍵數就是k的倍數.。在搶30的遊戲中,關鍵因子k等於3。

又例如,搶100報數遊戲中,如果每人可報數為1至9個連續的自然數,誰先報到100誰就是勝利者。這裡的關鍵因子k就是可報最大數9和可報最小數1的和,即k=10。報數獲勝的策略就是:

(1)讓對方先報數;(2)每次報數為關鍵因子減去對方所報數。這樣自己每次所報數都是關鍵數。如果對方一定要先報,你只能期待對方不懂策略或者大意出錯了。

(三)不平衡因子在上述的搶30或者搶100的遊戲中,最後數30是關鍵因子3的整數倍,最後數100是關鍵因子10的整數倍。我們可以把這樣的遊戲稱為平衡遊戲,也就是最後報數與關鍵因子相除餘數為0。如果最後報數與關鍵因子相除有餘數,這個遊戲就可以稱為不平衡遊戲,其餘數就是不平衡因子。

搶數不平衡遊戲也是不公平的遊戲,先報數者有必勝策略。先報數者的獲勝策略就是先消除不平衡因子,使其變成一個平衡遊戲,先報數者隨後就成為平衡遊戲的後報數者。例如,在搶30遊戲中,兩人從1開始輪流報數,每人每次可報1到3個連續的數,誰先報到30,誰就為勝方。

在這裡,關鍵因子是4,不平衡因子是2。又例如,搶100報數遊戲中,如果每人可報數為1至10個連續的自然數,誰先報到100誰就是勝利者。在這裡,關鍵因子是11,不平衡因子是1。

在不平衡遊戲中,如果先報數者不懂得遊戲策略,懂得這個策略的後報數者需要不斷計算不平衡因子,以便最後獲勝。(四)更多例子報數遊戲裡的最後數都是些比較小的數,因此用倒推法比較容易得到策略。當我們把數變得大一些的時候,就變成了小學奧賽題。

如果掌握上述討論中的關鍵因子和不平衡因子的計算,奧數題也變得迎刃而解了。下面就是兩個奧數例題。(1)2008個空格子排成一排,第一格放有一個棋子。

兩人做遊戲,輪流移動這枚棋子。每個人每次可前移1到5個格子,誰先把棋子移到最後一格,誰就是獲勝者。問怎樣的策略才能保證獲勝。

(2)桌上放著一堆火柴,共有5000根。兩個人輪流從中取火柴,每人每次取的火柴根數為1到8根,誰取了最後一根誰就輸。問怎樣的策略才能保證獲勝。

(五)進一步擴充套件到nim遊戲搶30的遊戲是中國nim遊戲(也叫籌碼遊戲)的一種特例。nim遊戲的一種經典表述為:有n堆火柴,每堆各有若干根。

兩人輪流取出火柴,每次取出的根數不限但至少取1根,每次也只能從1堆裡取火柴。誰最後把火柴取完,誰就是獲勝者。問如何才能保證獲勝。

獲勝策略已由美國數學家c.l.bouton分析完成,用到的是二進位制和平衡狀態概念。

其結論是:如果一開始火柴的總根數轉化成二進位制後各位數上的數字和都是偶數時,則是平衡狀態,後取者必勝。最簡單的平衡態是(1,1),即2堆火柴,每堆各1根。

如果開始時火柴的狀態處於不平衡狀態,先取者必勝,其策略是取完後使火柴根數保持為平衡狀態。最簡單的不平衡態是(1),即1根火柴。例如,2堆火柴數都為2根,二進位制記為(10,10),各位數之和為20,這是一個平衡態,則後取者必勝。

3堆火柴數分別為1根、2根、1根,二進位制記為(1,10,1),各位數之和為12,這不是一個平衡態。先取者先取掉中間一堆2根火柴,變成平衡狀態(1,1),則先取者必勝。

2樓:2天王

先報10次3 再報1次1

小學數學報數題

3樓:梅雨飛虹

兩人輪流報數,每次只能報1或2,把兩人報的所有數加起來,誰報數後和是50,誰就獲勝,為了確保獲勝,如果讓你先報數,你第一次應該報2,

把兩個人每次可以報數的個數看為一組,每組2個數,和為3最後距50差3時,後數的數不完,先報數的獲勝50-3=47

47/3=15餘2

應先報2

4樓:儒雅的服部平次

開始報1和2沒什麼區別

四年級數學關於報數問題如何講解 思路比較清晰而且學生能夠 很快接受

5樓:匿名使用者

讓他們做遊戲,以他們現在的智商很難理解,當然也有些天才,所以為了素質教育,提高課堂氣氛,主要遊戲,後講理論

小學四年級數學廣角關於輪流報數的問題

6樓:無聊的菜蟲

不分析了,本人表達能力有限。

方法是先從15根的一堆拿走4根,讓兩堆都剩下11根,之後不管乙怎麼拿,甲都在另一堆拿走同樣數量的火柴,保持兩堆火柴數相等。

數學高手進!!1000圍成圈1至10迴圈報數,報道10的推出,最後剩誰?

7樓:匿名使用者

1000人太多了,我們先從1個人開始。為了表示方便,我們用f(n)表示初始人數為n的隊伍經報數退出後所剩餘的最後一個人的號數。

顯然,一個人的情況,f(1)=1;

兩個人的情況,f(2)=1;

三個人的情況,f(3)=2,即最後剩下的是2號;

……那麼,n個人的情況又是怎樣呢?為了求出f(n),我們不妨考察f(n)與f(n-1)有什麼關係:

現在有n個人,從第1號開始報數,報數10次後,第10號就要退出了,現在剩餘n-1人。接著,我們重新編號,即讓第11號變為1號,第12號變成2號……以此類推,原來第9號就變為第n-1號。顯然,在這支重新編號的隊伍中,最後剩下將是重新編號的第f(n-1)號,他與原來的f(n)號是同一個人。

假設f(n)=12,那麼f(n-1)=2,於是不難求出,①f(n)=f(n-1)+10;但是,如果f(n)=9,那麼便有f(n-1)=n-1,可以求出,②f(n)=f(n-1)+10-n。現在遞推公式出現了兩種情況,該如何去統一地表示它們呢?

不難看出,①式是f(n-1)+10

①[f(n-1)+10]÷n=0餘f(n-1)+10;②[f(n-1)+10]÷n=1餘f(n-1)+10-n。

於是,遞推公式便可統一表示為③f(n)=[f(n-1)+10]%n,初始條件為f(1)=1。

③式中的%號是表示求餘數的運算,如(km+b)%m=b表示「km+b除以m後,餘b,且0

與數列類比可知,這相當於是已知遞推公式及a(1)=1的數列。如果能夠根據遞推公式及數列的已知項推出通項公式那就好了。但遺憾的是,不是所有的數列都能求出通項的,本問題也不能,因此,如果想求出f(1000)的話,只能根據f(1)=1及遞推公式求出f(2),進而求出f(3)……最後求出f(1000),但由於遞推過程太多了,這就是人們喜歡用計算機來解決本問題的原因。

8樓:

你提出的問題是計算機演算法領域很著名的一個問題——約瑟夫問題,它的一般形式是:

n個人1-n編號,從1迴圈報數報到m的人退出,最後退出的那個人編號是多少?

設最後一個退出的人編號j(n,m),據我所知還沒人能把j(n,m)寫成n,m的解析函式式。但是有一些可供手工和程式設計計算j(n,m)的演算法,下面詳細說一下(以題目n=1000,m=10為例):

1.模擬,即把每一趟退出的人都列出來看最後剩下的人編號。這個演算法要計算nm次,n=1000,m=10,就是10000次,適合計算機求解,手工不適合

2.有如下的遞推式成立:

j(1,m)=1

j(n,m)=(j(n-1,m)-1+m)modn+1

xmody表示x對y取餘數

n=1000時要計算1000次

這種演算法同樣只適合計算機求解

3.我自己的一個演算法:

設[x]是x整數部分

(1)每遍歷一次佇列,人數大約變為原來的9/10

(2)設n個人

a1,a2,a3....,an-1,an

從a1開始報數,遍歷一遍後,還剩下

a1,a2,a3...a9,a11,...a19,a21,...a29,a31....a(n-nmod10-1),a(n-nmod10+1)...an

記這時的佇列為s

不難得到如下結論:

①在這一次遍歷中最後一個退出的人是a(n-nmod10)

②若10|n,最後一個剩下的是s裡第個人

③若nmod10≠0,且s從1報數最後退出的人編號j(n-[n/10],10)>nmod10,原佇列最後一個剩下的是s裡第個人

④若nmod10≠0,且s從1報數最後退出的人編號j(n-[n/10],10)≤nmod10,原佇列最後一個剩下的是s裡第個人

⑤s中的第t個人對應原佇列a1a2...an的第個人

⑥n=1,2,...9時,j(n,10)=1,1,2,4,4,2,5,7,8

綜合①-⑥,得到j(n,10)另外一個遞推式:

j(n,10)=

1,1,2,4,4,2,5,7,8 當n≤9

t=j(n-[n/10],10)-nmod10,j(n,10)=[(t-1)/9]*10+(t-1)mod9+1 當j(n-[n/10],10)>nmod10

t=n-[n/10]+j(n-[n/10],10)-nmod10,j(n,10)=[(t-1)/9]*10+(t-1)mod9+1 當j(n-[n/10],10)≤nmod10

因從n到n-[n/10]遞推變數變為原來的9/10,故這個演算法需要計算log[10/9]1000=66次,雖然有點多,但已經可以打草稿算出來,方法是先計算j(9,10)再根據遞推式反推回來。我把每次計算後的n和j(n,10)的結果寫在下面:

n j(n,10)

9 8

10 8

11 7

12 5

13 2

14 12

15 7

16 1

17 11

18 3

19 13

21 13

23 11

25 6

27 26

30 28

33 27

36 23

39 15

43 13

47 6

52 4

57 54

63 56

69 52

76 51

84 52

93 54

103 56

114 57

126 56

139 52

154 53

171 57

189 53

209 48

232 51

257 48

285 47

316 45

351 48

389 43

432 45

480 49

533 51

592 54

657 52

729 47

810 52

900 57

1000 63

由此看出,最後一人編號是63

你可以寫個程式驗證這個結果是正確的

這個演算法另一優點是計算次數與n成對數關係,計算複雜度比n次,nm次的要好很多

當n=1000000時,這個演算法也只需要計算約log[10/9]100000=132次。

希望回答對你有所幫助!

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