数量关系
数学模型
博弈问题

扑克问题与基础博弈论

"扑克问题"在公务员考试中通常不是指玩扑克牌的技巧,而是指一类基于扑克牌、棋子、石子等道具的公平组合游戏(Impartial Game)。这类问题的核心是博弈论中的策略分析,最常见的是“巴什博弈”(Bash Game)。

一、核心概念:巴什博弈 (Bash Game)

巴什博弈是博弈论中最简单的一种模型,其精髓在于找到制胜的规律,确保自己从游戏开始就能立于不败之地。

1. 模型介绍

我们用一个生活中的例子来理解这个模型。

场景:假设桌上有一堆糖果,共 N 颗。你和朋友两个人轮流从这堆糖果中取走一部分,每次最少取 m 颗,最多取 n 颗。谁取走最后一颗糖果,谁就获胜。

思考:如果你先取,你第一次应该取多少颗才能保证自己一定能赢?

2. 核心原理与公式推导

这个问题的关键在于控制每一轮(你和朋友各取一次)被取走的糖果总数。

  • 控制量:在一个完整的回合中,你和朋友一共取走的糖果数量。假设你的朋友取了 k 颗(m <= k <= n),你可以取 (m+n) - k 颗。这样,每一轮你们俩取走的糖果总数就是 m+n 颗。

  • 制胜点:如果你能让每次你取完后,剩下的糖果数都是 m+n 的倍数,那么胜利的天平就会向你倾斜。

推导过程

  1. 设糖果总数为 N。我们将 N(m+n) 来分解,看看余数是多少。 N=p×(m+n)+rN = p \times (m+n) + r 其中 p 是商,r 是余数(0 \le r < m+n)。

  2. 必胜策略

    • 情况一:如果余数 r 不为0 (r \neq 0) 如果你先手,并且 m \le r \le n,你第一次就取走 r 颗糖果。 此时,剩下的糖果数量为: Nr=p×(m+n)N - r = p \times (m+n) 这是一个 m+n 的整数倍。 接下来,无论你的朋友取 k 颗,你都取 (m+n) - k 颗。因为 m \le k \le n,所以 m \le (m+n) - k \le n,你的操作是合法的。 这样,每一轮你们一共取走 m+n 颗糖果。经过 p 轮后,糖果会全部被取完,而且最后一次必然是你取完的。 易错点:如果计算出的余数 r 小于 m,即 r < m,那么你无法一次性取走 r 颗。这时策略需要调整,但公务员考试中通常 r 会在 [m, n] 区间内。

    • 情况二:如果余数 r 为0 (r = 0) 这意味着 N 本身就是 m+n 的倍数。 如果你先手,无论你取多少颗,剩下的糖果数都不再是 m+n 的倍数。这时,你的朋友就可以利用上面的策略来对付你。因此,当 N(m+n) 的倍数时,先手必败(前提是对手足够聪明)。

结论公式: 对于总数为 N,每次可取 mn 个物品的游戏,先手者想获胜,需要看 N 除以 (m+n) 的余数 r

  • r \neq 0,则先手可取 r 个,从而进入必胜局面。
  • r = 0,则先手必败。

二、真题讲解

主题一:巴什博弈(取物游戏)

例1: 甲乙两人在玩一个沙盘游戏,比赛的规则是:在一个分为50个单位的区域上,每人轮流去划定这些区域作为自己的领地,每次可以 划定1到5个单位,谁作为最后划定区域的人则为胜利者,如果由甲划定, 那么甲一开始要划定( )个单位,才能保证自己获胜。

  • A. 1
  • C. 3
  • B. 2
  • D. 4

例2: 一副扑克牌(共54张),甲乙两人轮流拿,每人每次只能拿1、2、3 或者4张,谁拿到最后一张谁赢。若甲先拿牌,则甲第一次应该拿多少张 牌,才能确保获胜?

  • A.1
  • C.3
  • B.2
  • D.4

主题二:周期与最小公倍数问题

这类问题虽然也使用扑克牌作为道具,但其核心不再是博弈,而是周期性规律数论中的公倍数问题。

例3: 一副扑克牌有52张,最上面一张是红桃A。如果每次把 最上面的10张移到最下面而不改变它们的顺序及朝向,那么,至少经过多少 次移动,红桃A会出现在最上面?

  • A.27
  • B.26
  • C.25
  • D.24

三、技巧总结

  1. 识别题型:看到“轮流取物”、“谁取最后一个谁赢/输”等字眼,立刻联想到巴什博弈
  2. 套用公式:对于标准的巴什博弈(取最后一个者赢),核心是 N = p \times (m+n) + r
    • N 是总数,m 是最少取数,n 是最多取数。
    • (m+n) 是你要控制的“循环节”。
    • r 是余数,是你先手制胜的关键。
  3. 先手策略:如果余数 r \neq 0,先手就取 r 个,将 (m+n) 的倍数留给对手。
  4. 后手思维:如果余数 r = 0,先手必败。如果你是后手,而对手不知道这个策略,你就可以利用这个规律获胜。
  5. 注意变形:如果题目变成“谁取最后一个谁输”(反向巴什博弈),策略会略有不同,需要具体分析。
  6. 区分周期问题:如果题目涉及“回到原位”、“循环往复”,则很可能是周期问题,需要寻找最小公倍数,而不是使用博弈论。
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