nothing ( No.8 ) |
- 日時: 2011/11/14 15:14
- 名前: 宇奈月
- 答えを発表します。
nが偶数の場合には後手必勝であることは前問で示しましたのでnが奇数の場合を考えます。 k=k1のとき先手必勝だとします。 後手は箱を取る回数が最大になる戦略をとったとします。 最後に後手が箱を取る直前には次の条件を満たしていたはずです。
区画1のすべての箱を2つずつペアにして、各ペアの番号の和がすべて等しくなるようにできる---@
その和の値は箱の個数に応じて一意に決まります。 また、このときの箱の個数もk1の値に応じて一意に決まります。 よって、このとき区画2にある箱の番号計k2も一意に決まります。 ということは、k=k2のときも先手必勝でなくてはいけません。 k1>k2ですので、これを繰り返すことによって、先手必勝のkの値の減少列 k1>k2>k3>・・・を作ることができます。 1回毎に区画1の箱の個数は2個ずつ増えますので最終的にn-1個にすることができます。 つまり、最初に先手が箱を一つ移動させた時点で@の条件を満たさなければいけないということです。 その後、後手が取った箱とペアになる箱を取っていけば先手の勝ちです。 各回における区画2の箱番号計は一意に決まりますので、これ以外に必勝手順はありません。
では次に、先手が一回目に箱を移動させた時点で@の条件を満たす場合を考えてみましょう。 n=2m+1とします。 区画1の箱の個数はn-1=2m個です。 ペアがm個できますので、区画1の箱番号計はmの倍数です。 箱番号総計はn(n+1)/2=(2m+1)(2m+2)/2=(2m+1)(m+1)=2m^2+3m+1です。 これはmで割ると1余る数ですので、移動した箱はmで割ると1余る数です。 そのような数は1から2m+1の中には、1,m+1,2m+1の3つしかありません。 どの場合も条件@を満たします。 ペアの箱番号計はそれぞれ、2m+3,2m+2,2m+1です。 先手が箱を移動した回数をtとすると、移動後の区画2の箱番号計は、それぞれ 1+(2m+3)(t-1),m+1+(2m+2)(t-1),2m+1+(2m+1)(t-1) と表せます。 それぞれA(t),B(t),C(t)とすると、 C(t)-B(t)=m-t+1 B(t)-A(t)=m-t+1 1≦t≦mなので、m-t+1>0であり、A(t)<B(t)<C(t) A(t+1)-C(t)=2(m+t+1)>0なので、C(t)<A(t+1) よって、A(1)<B(1)<C(1)<A(2)<B(2)<C(2)<・・・<A(m)<B(m)<C(m) となり、すべての値は異なっています。 k>nなのでt=1は有り得ません。 2≦t≦mですので、tの取り得る値はm-1個。 各tにつき3個のkが対応しますので、kの値は3(m-1)個です。 m=(n-1)/2より、3(m-1)=3(n-3)/2です。
以上より、nが偶数のときは0個、nが奇数のときは3(n-3)/2個です。 これを一つの式で表すと、3mod(n,2)*(n-3)/2個と書けます。
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