在 “100 game” 这个游戏中,两名玩家轮流选择从 1 到 10 的任意整数,累计整数和,先使得累计整数和 达到或超过 100 的玩家,即为胜者。如果我们将游戏规则改为 “玩家 不能 重复使用整数” 呢?
例如,两个玩家可以轮流从公共整数池中抽取从 1 到 15 的整数(不放回),直到累计整数和 >= 100。
给定两个整数 maxChoosableInteger (整数池中可选择的最大数)和 desiredTotal(累计和),若先出手的玩家是否能稳赢则返回 true ,否则返回 false 。假设两位玩家游戏时都表现 最佳 。
该题目是给定一个从1到maxChoosableInteger的公共数据池,两个玩家轮流从数据池中选择数据构建一新的已选择数据池。如果某个玩家选择了一个数使已选择数据池的所有数据之和大于等于desiredTotal则该玩家赢了。该题的问题是判断先手玩家是否稳赢。
以maxChoosableInteger = 10, desiredTotal = 11为例说明算法的大体执行过程。首先,如下图,公共数据池是从1到10的数据,初始已选数据池为空。先手玩家A开始选择数据。首先碰到的一个问题就是玩家如何从公共数据池选择数据。因为这是一个博弈的问题,玩家是希望选择一个让自己稳赢的方案。
玩家A的选择方式没有特别好的方法只能逐个遍历公共数据池。比如玩家1选择了1之后,玩家A是否稳赢这个问题就变成了玩家B先手是否稳输,其实先手问题是相对的,这明显的一个递归问题。而显然玩家A选择了1之后 玩家B是稳赢的。
因此,这里很显示核心问题是一个递归函数,这个递归函数要解决的问题是基于当前状态先手玩家是否稳赢。
递归过程了解之后即可以写了一个初始代码:
class Solution:def canIWin(self, maxChoosableInteger: int, desiredTotal: int) -> bool:#特殊情况判定,如果maxChoosableInteger对应的所有数之和小于desiredTotal则永远无法赢if (1+maxChoosableInteger)*maxChoosableInteger//2=desiredTotal:return True#备份一个choosable_listchose_copy=[item for item in choosable_list]chose_copy.remove(x)#当前玩家选择x之后,对手玩家是否稳赢的判断,如果稳输则当前玩家赢if not dfs(chose_copy,choosed_sum+x):return Truereturn Falsechoosable_list=[i+1 for i in range(maxChoosableInteger)]return dfs(choosable_list,0)
但是该方法会超时。这主要是因为递归过程会有重复计算问题。
python中的关于记忆化搜索方法有一个非常方便的方法,可以直接在递归函数 之前使用@cache修饰器,非常方法,那么我们来看看否可行。
即不支持参数choosable_list的形式,那么我们需要考虑是否可以使用一个数据来代替这个list。
为什么可以想到使用二进制数代替choosable_list来标记1到maxChoosableInteger可选的状态呢?
这里是自写的代码,其实跟官方代码基本相同。
class Solution:def canIWin(self, maxChoosableInteger: int, desiredTotal: int) -> bool:#特殊情况判定,如果maxChoosableInteger对应的所有数之和小于desiredTotal则永远无法赢if (1+maxChoosableInteger)*maxChoosableInteger//2=desiredTotal or not dfs((1<