致勝密碼
所謂的Nim-like 遊戲〈(N1,N2,…,ND) , Cond ; X , Y〉,指的就是:兩人輪流在一堆或二堆(以上)的石子中,在符合條件的狀況下,每次只能從其中的一堆裡面拿取石子,取完最後一顆石子的人贏。例如:N1=5、n=3、在cond(1)的情況下,為僅有一堆石子,共5 顆,條件是一次最多能取3顆的Nim-like 遊戲。本篇作品定義了三種不同的條件,此三個條件可以任意搭配cond(1):取石子範圍從1~n。cond(2):取石子範圍從1~m。cond(3):取石子時不可和前一個人取相同的石子數。在這三個條件限制下,對於Nim-like 遊戲呈現出豐富的變化,引起我們的好奇,不同的cond、石子數、以及堆數皆會產生不同的效果。因此,嘗試以此主題做研究,探討Nim-like 遊戲的性質與現象。
棋盤乾坤
給定一個mxn的棋盤,若沿著棋盤格線以捷徑走法從左下角走到右上角,且該路徑須將棋盤平分成面積相等的兩區域,則所有符合上述規定的走法數稱為w(m, n)。例:圖(一)為4x8的棋盤,從A到B符合條件的走法數為w(4, 8)=33(請參見研究過程),其中粗線路徑為某一種走法。本文利用棋盤的中心點將路徑分為兩種互斥的情況,再藉由對稱性來探討幾類簡單的情形,如:w(1, n)、w(2, n)、w(3, n)、w(4, n)、w(5, n),從中不難發現w(m, n)的遞迴關係式,藉此對於任意給定的m, n均可計算出w(m, n)的值。接著,我們發現在某限制條件下某類變形棋盤的走法數wk(m, n)可視為w(m, n+(m-1)k)。
拈系列數學遊戲的研究
我們整理了拈的最基本問題。並對拈的變形問題「k倍拈」(有n顆子,n>1,A、B輪流拈子,A先,A首次不可全拈,之後兩人每次拈最多為對手前次拈的k倍,拈最後一子勝),得到了完全解答,令a1=2,a2=3,…,ak=k+1,且(對於n>k,令an=an-1+am(k,n),其中am(k,n)是a1,a2,…an-1中最小的滿足≥[an-1/k]的項,此處[x]是x的天花板函數,亦即,不小於x的最小整數),則當開始時的全部子數為a1,a2,…an中的任何一項時,後拈者有必勝策略,否則先拈者有必勝策略。特別地,當k=2,3,4,5時,的遞迴式相當簡單。