Палочки для еды (ручная игра) - Chopsticks (hand game)

«Палочки для еды (игра)» перенаправляется сюда. Для логической головоломки см. Хашивокакеро.

Счет в игре отслеживается на пальцах обеих рук.

Палочки для еды это ручная игра для двух или более игроков, когда игроки вытягивают несколько пальцев из каждой руки и переводят эти очки, по очереди касаясь одной рукой другой.^[1][2] Палочки для еды - это пример комбинаторная игра, и является решено в том смысле, что с идеальная игра, известна оптимальная стратегия с любой точки.

Правила

1. Каждый игрок начинает с поднятым пальцем на каждую руку. После первого поворота игрока продолжайте движение по часовой стрелке.
2. В свой ход игрок должен либо атака или же расколоть, но не то и другое одновременно.
3. К атака, игрок использует одну из своих живых рук, чтобы ударить живую руку противника. Количество пальцев на пораженной руке противника увеличивается на количество пальцев на руке, использованной для нанесения удара.
4. К расколоть, игрок ударяет обеими руками вместе и по желанию перекладывает поднятые пальцы из одной руки в другую. Ход не может быть просто разворот собственными руками. Если любая рука любого игрока достигает ровно пяти пальцев, то рука считается убит, и на это указывает поднятие нулевых пальцев (то есть сжатый кулак).
5. Игрок может возродить их собственная мертвая рука, использующая шпагат, если они соблюдают правила разделения. Однако игроки не могут оживлять руки противников с помощью атаки. Следовательно, игрок с двумя мертвыми руками больше не может играть и выбывает из игры.
6. Если какая-либо рука любого игрока достигает более пяти пальцев, то пять пальцев вычитаются из этой руки. Например, если рука с четырьмя пальцами ударяет по руке с двумя пальцами, всего 6 пальцев, то автоматически вычитаются 5 пальцев, и остается 1 палец. Согласно другим правилам, когда рука достигает 5 пальцев и выше, это считается «мертвой рукой».
7. Игрок побеждает, когда все противники уничтожены (у каждого есть две мертвые руки одновременно).
8. Нет варианта, в котором игрок может убить свою руку.

Оптимальная стратегия

Используя приведенные выше правила, два идеальные игроки будет играть бесконечно; игра будет продолжаться в цикле. Фактически, даже очень неопытные игроки могут избежать проигрыша, просто заглянув на один ход вперед.

Используя вариант с отсечкой, первый игрок может добиться победы. Одна из выигрышных стратегий - всегда достигать одной из следующих конфигураций после каждого хода, предпочтительно выбирая первую в списке, если существует более одного варианта. Каждая конфигурация будет представлена ​​как [a, b], [c, d], где [a, b] представляет две руки игрока (без учета порядка), а [c, d] представляет руки его оппонента.

• [2, 1], [1, 1] (начиная с этого места)
• [?,?], [1, 2] (если возможно, выигрывают сразу)

И наоборот, если постукивание собственной рукой запрещено, но разрешено разделение двух живых рук на одну, то второй игрок имеет выигрышную стратегию.^{[3][как? ]}

Сокращение

Положение палочек для еды можно легко сократить до четырехзначного кода [ABCD]. A и B - руки (в порядке возрастания пальцев) игрока, который собирается сделать свою очередь. C и D - руки (в порядке возрастания пальцев) игрока, который не собирается делать ход. Важно записать руки каждого игрока в порядке возрастания, чтобы одна отдельная позиция не была случайно представлена ​​двумя кодами. Например, код [1032] недопустим и должен быть записан в виде [0123].

Следовательно, начальная позиция - [1111]. Следующая позиция должна быть [1211]. Следующая позиция должна быть либо [1212], либо [1312]. Если рассматривать каждую позицию как 4-значное число, самая маленькая позиция - 0000, а самая большая позиция - 4444.

Эта формула сокращения легко распространяется на игры с большим количеством игроков. Игра для трех игроков может быть представлена ​​шестизначными цифрами (например, [111211]), где каждая пара соседних цифр представляет одного игрока, и каждая пара упорядочена в зависимости от того, когда игроки будут делать ходы. Самая левая пара представляет руки игрока, который собирается сделать свой ход; средняя пара представляет игрока, который пойдет следующим, и так далее. Самая правая пара представляет игрока, который должен дольше всех ждать своей очереди (обычно потому, что он только что пошел).

Движется

Согласно обычным правилам, есть максимум 14 возможных ходов:

• Четыре атаки (A-C, A-D, B-C, B-D)
• Четыре дивизиона (02-11, 03-12, 04-13, 04-22)
• Шесть передач (13-22, 22-13, 14-23, 23-14, 24-33, 33-24)

Однако в каждый ход доступно только 5 или меньше из них. Например, ранняя позиция 1312 может перейти на 2213, 1313, 2413, 0113 или 1222.

Продолжительность игры

Самая короткая игра - 5 ходов. Есть один пример:

1. 1111 1211 1312 0113 1401 0014

Максимально возможная продолжительность игры, которая удаляется от начальной точки с каждым ходом, составляет 9 ходов. Есть два случая:

1. 1111 1211 1212 2212 2322 0223 0202 0402 0104 0001
2. 1111 1211 1212 2312 2323 0323 0303 0103 0401 0004

Самая долгая игра с пересмотром - бессрочна.

Позиции

Так как количество переворачивания равно 5, палочки для еды - это игра с базой 5. Каждая позиция состоит из четырех цифр. Отсчет от 0000 до 4444 (в базе-5) дает 625 позиций. Однако большинство этих позиций являются неправильными обозначениями (например, 0132, 1023 и 1032). Они выглядят по-разному, но функционально одинаковы в игровом процессе. Чтобы найти количество функционально различных позиций, мы просто возводим в квадрат количество функционально различных пар. Есть 15 различных пар (00, 01, 02, 03, 04, 11, 12, 13, 14, 22, 23, 24, 33, 34 и 44). Поскольку любой игрок может иметь любую из этих пар, мы просто умножаем 15 * 15, что дает 225 функционально различных позиций.

• Всего 625 должностей, включая резервы.
• Функционально насчитывается 225 позиций.
• Всего доступно 204 позиции.

Есть 21 недоступная позиция: 0000, 0100, 0200, 0300, 0400, 1100, 1101, 1200, 1300, 1400, 2200, 2202, 2300, 2400, 3300, 3303, 3400, 3444, 4400, 4404 и 4444.

1. 15 из них - это просто один игрок, имеющий каждую из 15 различных пар, а другой игрок мертв. Проблема в том, что мертвый игрок - это игрок, который только что сделал свой ход (отсюда «00» справа). Поскольку игрок не может проиграть в свой ход, эти позиции явно недостижимы.
2. 4 из этих пар - это место, куда должен двигаться игрок, имеющий [kk], а другой игрок, имеющий [0k], где ${\displaystyle 0<k<5}$. Это недостижимо, потому что игрок, который только что пошел [0k], не сможет разделиться, поэтому этот игрок должен был атаковать, используя его [0k]. Но нет возможности использовать [0k] для атаки врага, чтобы он переместился на [kk]. Для этого потребуется атаковать мертвую руку, что незаконно.
3. Остальные две позиции - 3444 и 4444. 4444 недостижима, потому что игрок не может достичь [44] из сплита и, следовательно, уже должен был иметь [44]. Единственная возможная пара, которая попадает в [44] после атаки [44], - это [04], что снова требует атаки мертвой руки. На самом деле 3444 доступен, но только из 4444. Поскольку 4444 недоступен из 4444, как и 3444.

Все, кроме одной из этих позиций в пункте 2, достижимы в варианте «Самоубийство», поскольку [1101] все еще недоступен. [1101] доступен, если вариант «Самоубийство» разыграен с вариантом «Мета». Две позиции в пункте 3 доступны в варианте «Солнца», так как 4444 - стартовая позиция, но две позиции недоступны в середине игры. Таким образом, если вы играете в «Самоубийство», «Мета» и «Солнца» вместе, всего будет 15 недостижимых позиций и 210 доступных позиций.

Есть 14 достижимых эндшпилей: 0001, 0002, 0003, 0004, 0011, 0012, 0013, 0014, 0022, 0023, 0024, 0033, 0034, 0044. Достаточно удовлетворительно, это все 14 возможных эндшпилей; Другими словами, кто-то может выиграть, используя любую из 14 различных живых пар. Из этих 14 эндшпилей первый игрок выигрывает 8 из них, предполагая, что партии завершаются за минимальное количество ходов.

Вариации

• Misère: Первый игрок, у которого обе руки убиты, побеждает.
• Самоубийство: Игрокам разрешено убить одну из своих рук шпагатом. Например, в позиции [1201] игрок может выполнить 12-03, таким образом доведя игру до [0103]. Противник вынужден играть B-D, доводя игру до [0401], после чего возможен быстрый выигрыш для первого игрока.
• Свопы: Если у игроков есть две неравные живые руки, они могут поменять их местами (но теряют свой ход).
• Внезапная смерть: Игроки проигрывают, когда у них остается только один палец (на обеих руках). Поочередно, каждый игрок может начать с тремя жизнями, и каждый раз, когда они доходят до [01], они теряют жизнь.
• Мета: Если сумма рук игрока превышает пять, они могут объединить их, вычесть пять из общей суммы, а затем разделить остаток. Например, [44] в сумме дает 8. По правилам мета, 4 и 4 можно объединить в 8, которое становится 3 после вычитания пяти; затем их можно разделить на [12]. Следовательно, можно перейти от [44] к [12] за один ход. Мета открывает 2 новых возможных хода (34-11, 44-12). Если вы играете как Meta, так и Suicide, разблокируются четыре дополнительных хода (24-01, 33-01, 34-02, 44-03), всего максимум 20 возможных ходов.
• Пункт Логана: Игрокам разрешено покончить жизнь самоубийством и поменяться местами, но только если они будут делать и то, и другое одновременно (т.е. поменять мертвую руку на живую).
• Отрезать: Если рука превышает пять пальцев, она мертва (в отличие от перекатывать , описанные в официальных правилах).
• Зомби: С тремя или более игроками, если игрок нокаутирован, он навсегда уменьшается до одного пальца на одной руке. В свою очередь они могут атаковать, но не могут разделиться или подвергнуться нападению (изобретен Крисом Бэнди).
• Только переводы: Деления не допускаются. Разрешены только переводы.
• Только подразделения: Переводы не разрешены. Разрешены только разделения.
• Половинки: Разделение разрешено только при делении четного числа на две равные половины или, необязательно, при делении нечетного числа как можно более равномерно (с использованием целых чисел). В этом варианте у второго игрока есть выигрышная стратегия (всегда может заставить выиграть).^[4]
• Пни: Если игрок находится на [01], его можно разделить на [0.5 0.5].
• Больше рук: У каждого игрока больше двух рук. Обычно в это играют в командах из нескольких человек, так как у людей только две руки.
• Разные числа: Рука умирает, когда достигает положительного числа ${\displaystyle r}$. ${\displaystyle r=5}$ стандартный вариант палочек для еды. Для чисел больше 5 могут использоваться разные системы подсчета рук, например: Китайские стрелки, подсчет сенарных пальцев, и палец двоичный. Этот вариант часто включает в себя опрокидывание.
• Солнца: Оба игрока начинают с 4 в каждой руке ([4444]). Это позиция, недоступная в обычном игровом процессе (то есть из начальной позиции [1111]).
• Целые числа: Разрешается поменять местами одну из своих рук, перевернув ее, изменив знак +/- на руке. Это позволяет использовать руки с отрицательным и нулевым значением, хотя рука все равно умирает при 5 или -5. При наведении курсора это действие становится идентичным замене значения руки на 5 минус значение.
• Черри: Разрешено менять значения каждой руки. Например, позиция [1231] может превратиться в [2131]. Этот вариант обычно приводит к ничьей путем повторения или бесконечного цикла по очевидным причинам.

Обобщения

Палочки для еды можно обобщить в игру типа (p, h, r), где п количество игроков, час количество рук у каждого игрока, и р - сумма пролонгации.

Вырожденные случаи

Игра с суммой пролистывания 1 - это тривиальная игра, потому что все руки мертвы в начале, поскольку значения единицы становятся значениями нуля. Игра с одним или несколькими игроками - это не игра, а головоломка или клеточный автомат.

Игра с количеством переброса 2 является выродиться, потому что разделение невозможно, а варианты перехода и отсечения приводят к одной и той же игре. Руки бывают либо «живыми», либо «мертвыми», и при атаке рука убивает руку. Фактически, можно просто подсчитывать количество «рук», имеющихся у игрока (используя пальцы или какой-либо другой метод подсчета), и когда игрок атакует оппонента, количество рук, имеющихся у оппонента, уменьшается на единицу. Всего есть ${\displaystyle h^{p}-1}$ достижимые позиции в игре, и продолжительность игры ${\displaystyle ph-1}$. Игра для двух игроков решается как победа от первого лица для любого ${\displaystyle h}$. Использование этого дегенеративного варианта с вариантом "Пни" дает игру, которая изоморфный к варианту «Половинки» с количеством переворачивания 4 и исходным положением, когда у всех игроков по два пальца на каждой руке.

Два игрока

Когда у каждого игрока только одна рука (${\displaystyle h=1}$) игра становится выродиться, потому что разделения не может произойти, и у каждого игрока есть только один ход. Учитывая перенос ${\displaystyle r}$ каждая позиция после ${\displaystyle k}$ ходы в игре могут быть представлены кортежем ${\displaystyle \left(F_{k+2}{\bmod {r}},F_{k+1}{\bmod {r}}\right)}$, куда ${\displaystyle F_{k}}$ это ${\displaystyle k}$-го Число Фибоначчи с ${\displaystyle F_{0}=0}$ и ${\displaystyle F_{1}=1}$. Количество позиций определяется наименьшим положительным числом ${\displaystyle k}$ такой, что ${\displaystyle r}$ разделяет ${\displaystyle F_{k+2}}$. Этот вариант решается как победа для обеих сторон в зависимости от ${\displaystyle r}$ и свойства делимости чисел Фибоначчи. Продолжительность игры ${\displaystyle k+1}$.

Когда у каждого игрока больше одной руки (${\displaystyle h>1}$), каждая рука, с учетом переворачивания ${\displaystyle r}$,

• Есть ${\displaystyle r^{2h}}$ должности, в том числе увольнения.
• Есть ${\displaystyle {r+h-1 \choose h}^{2}}$ функционально обособленные позиции.
• Есть ${\displaystyle {r+h-1 \choose h}^{2}-\left({r+h-1 \choose h}+(r-2)+(h-1)+2\right)}$ доступные позиции.

Поскольку сумма пролонгации равна ${\displaystyle r}$, палочки для еды - это основа-${\displaystyle r}$ игра. Каждая позиция ${\displaystyle 2h}$ цифры длинные. Перечисление всех чисел в базе-${\displaystyle r}$ с ${\displaystyle 2h}$ цифры дают нам ${\displaystyle r^{2h}}$ позиции. Однако большинство этих позиций являются неправильными обозначениями (например, 001210, 010120 и 100021 для ${\displaystyle h=3}$). Они выглядят по-разному, но функционально одинаковы в игровом процессе. Чтобы найти количество функционально различных позиций, мы возводим в квадрат количество функционально различных пар. Для опрокидывания ${\displaystyle r}$ и ${\displaystyle h}$ руки, есть ${\displaystyle {r+h-1 \choose h}}$ различные пары, где ${\displaystyle {r+h-1 \choose h}}$ это ${\displaystyle r}$-го ${\displaystyle h}$-симплекс номер. Поскольку любой из игроков может иметь любую из этих пар, мы просто возводим полученное значение в квадрат, что дает нам ${\displaystyle {r+h-1 \choose h}^{2}}$ функционально обособленные позиции.

Есть ${\displaystyle {r+h-1 \choose h}+(r-2)+(h-1)+2}$ недостижимые позиции.

1. ${\displaystyle {r+h-1 \choose h}}$ из них просто один игрок, каждый из ${\displaystyle {r+h-1 \choose h}}$ разные пары, а другой игрок мертв. Проблема в том, что мертвый игрок - это игрок, который только что сделал свой ход. Поскольку игрок не может проиграть в свой ход, эти позиции явно недостижимы.
2. ${\displaystyle (r-2)}$ из этих позиций, когда игрок, чья очередь, имеет ${\displaystyle h}$ руки ценности ${\displaystyle k}$ за ${\displaystyle 0<k<r-1}$ а у другого игрока только одна живая рука вэлью ${\displaystyle k}$. Эти позиции недоступны, потому что игрок, у которого есть только одна живая рука, ${\displaystyle k}$ не сможет разделиться, поэтому этот игрок, должно быть, атаковал своей единственной живой головой. Но нет возможности использовать его единственную живую руку, чтобы атаковать врага так, чтобы он ${\displaystyle h}$ руки ценности ${\displaystyle k}$, поскольку для этого потребуется атаковать мертвую руку, что является незаконным.
3. ${\displaystyle (h-1)}$ из этих позиций, когда игрок, чья очередь, имеет ${\displaystyle h}$ руки ценности ${\displaystyle r-1}$ а другой игрок ${\displaystyle k}$ живая ценная рука ${\displaystyle r-1}$, куда ${\displaystyle 0<k\leq (h-1)}$. Эта позиция недоступна, потому что любой игрок, у которого есть только вэлью-руки ${\displaystyle r-1}$ не сможет разделиться, поэтому этот игрок должен был атаковать, используя одно из своих значений ${\displaystyle r-1}$ Руки. Но нет возможности использовать ${\displaystyle r-1}$ ценил руку так, что они ${\displaystyle h}$ руки ценности ${\displaystyle r-1}$, поскольку для этого потребуется атаковать мертвую руку, что является незаконным.
4. Позиция, когда оба игрока имеют ${\displaystyle h}$ руки ценности ${\displaystyle r-1}$. Это недоступно по той же причине, что и пункт 3 выше.
5. Позиция, когда игрок, чей ход, имеет одну руку вэлью ${\displaystyle r-2}$ и ${\displaystyle h-1}$ руки ценности ${\displaystyle r-1}$, а у другого игрока ${\displaystyle h}$ руки ценности ${\displaystyle r-1}$. Эта позиция доступна только из предыдущей позиции, но предыдущая позиция недоступна из начальной позиции, поэтому эта позиция также недоступна.

Все эти позиции, кроме одной, в точках 2 и 3 достижимы в варианте «Самоубийство», так как позиция, в которой игрок, чей ход идет, имеет ${\displaystyle h}$ руки достоинством 1, а у другого игрока только одна живая рука достоинством 1 все еще недоступны. Эта разумная позиция достижима, если вариант «Самоубийство» разыгрывается с вариантом «Мета». Две позиции в точках 4 и 5 достижимы в варианте «Солнца», так как позиция в пункте 4 является стартовой позицией, но эти две позиции недоступны в середине игры. Таким образом, если вы играете вместе "Suicide", "Meta" и "Suns", в общей сложности ${\displaystyle {r+h-1 \choose h}}$ недостижимые позиции и ${\displaystyle {r+h-1 \choose h}^{2}-{r+h-1 \choose h}}$ доступные позиции.

Руки	Сумма пролонгации	Позиции	Функционально отличные позиции	Доступные позиции	С Suicide, Meta и Suns
2	3	81	36	26	30
3	3	729	100	85	90
4	3	6561	225	204	210
5	3	59049	441	413	420
6	3	531441	784	748	756
2	4	256	100	85	90
3	4	4096	400	374	380
4	4	65536	1225	1183	1190
5	4	1048576	3136	3072	3080
6	4	16777216	7056	6963	6972
2	5	625	225	204	210
3	5	15625	1225	1183	1190
4	5	390625	4900	4822	4830
5	5	9765625	15876	15741	15750
6	5	244140625	44100	43880	43890

Более двух игроков

Учитывая переход на 5 и 2 руки.

• При 2 игроках 204 позиции.
• При 3 игроках получается 3337 позиций.
• С 4 игроками есть более 25 000 позиций.

Смотрите также

• Морра (игра) - другая ручная игра, основанная на шансе, а не на логике.

Рекомендации

1. http://www.wikihow.com/Play-Chopsticks
2. "Игра в палочки для еды". Деревня активности. Получено 2014-03-27.
3. http://www.wikihow.com/Always-Win-Chopsticks
4. Японские игры - Палочки для еды (ручная игра), 2008

внешняя ссылка

• Непревзойденный AI Bot для еды. Этот бот играет в игру с остатками и переводами.