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Published by黑 历 Modified 7年之前
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「拈」:歷史 據說,「拈」遊戲源自中國,經由被販賣到美洲的奴工外傳。所以這個小遊戲先在工人間流行,他們就地取材撿小石子來玩。後來流傳到上流人士,改以銅板在酒吧櫃檯上玩。最有名的玩法是將十二枚銅板分三列排成「三、四、五」的遊戲,如下圖:
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「拈」:玩法 「拈」是二人對奕的遊戲。 對奕時,先擺出數行(橫行)任意數量的棋子。對奕者須交替地每次選取任意一行,並於該行中拈走(取走)最少一只棋子,但不能同時取兩行的棋子。能拈走最後的一只棋子者勝。 玩法: 拈走三行三子
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「拈」:玩法 取勝: 對奕 拈走二行二子 犯規: 拈走一行二子及三行三子
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「拈」:玩法 例子:
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「拈」活動 時間:5分鐘
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「拈」:相關理論 Theorem: In any finite two-person game of perfect information in which the players move alternately and in which chance does not affect the decisionmaking process, either (a)one of the two plays must have a winning strategy or (b)the game is a theoretical draw (both players must have drawing strategies).
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「拈」:取勝策略(一) 甲若欲取勝,就得避免將某一列完全取光,否則對方可全取剩下的一列,而拿到最後一枚棋子。
若甲留下兩列枚數相同的棋子給對方,必可獲勝。如下圖: ... 甲取 甲勝 ... 甲取 甲勝
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「拈」:取勝策略(一) 若甲欲贏得勝利,就必需避免在留下的三列棋子中,有兩列的棋子數相同。如下圖: ... 甲取 乙勝 乙取 ... 甲取
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「拈」:取勝策略(一) 甲取完之後,若三列的棋子數分別剩下1, 2, 3,則甲勝。如下圖: ... 甲取 甲勝 乙取 ... 甲取 甲勝
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「拈」:取勝策略(一) ... 甲取 甲勝 乙取 ... 甲取 甲勝 乙取
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「拈」:取勝策略(一) 開始時,若甲在第一列取二枚,則一定可取得勝利。如下圖: 甲取 乙取 甲取 乙取
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「拈」:取勝策略(一) 甲取 乙取 甲取 乙取
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「拈」:取勝策略(一) 甲取 乙取
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「拈」:取勝策略(一) 甲取 乙取
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「拈」:取勝策略(二) 在上世紀初,哈佛大學數學系副教授查理士.理昂納德.包頓 (Chales Leonard Bouton) 提出一篇極詳盡的分析和證明,利用數的二進位表示法,解答了這個遊戲的一般法則。 將開局時的情況列表,以二進數來表示棋子數量,並計算各列(直行)的總和,但不進位,然後再看各個位數。 例子: 棋子數量 二進數 第一行 4 1 第二行 2 第三行 3 列的總和(不進位) 觀察各位值
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「拈」:取勝策略(二) 用列的總和的奇偶性將棋局作分類,若所得各列的總和全是偶數,則稱為「好局」/「安全殘局」,否則稱為「壞局」 /「不安全殘局」 。 「好局」: 棋子數量 二進數 第一行 5 1 第二行 第三行 4 列的總和(不進位) 2 棋子數量 二進數 第一行 6 1 第二行 5 第三行 3 列的總和(不進位) 2 全是偶數
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「拈」:取勝策略(二) 「壞局」: 不全是偶數 棋子數量 二進數 第一行 5 1 第二行 2 第三行 4 列的總和(不進位) 棋子數量
第二行 2 第三行 4 列的總和(不進位) 棋子數量 二進數 第一行 3 1 第二行 第三行 5 列的總和(不進位) 2 不全是偶數
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「拈」:取勝策略(二) 「壞局」 「好局」 「好局」 「壞局」 棋子數量 二進數 第一行 3 1 第二行 4 第三行 5 列的總和(不進位)
「壞局」 「好局」 棋子數量 二進數 第一行 3 1 第二行 4 第三行 5 列的總和(不進位) 2 棋子數量 二進數 第一行 1 第二行 4 第三行 5 列的總和(不進位) 2 拈走一行二子 「好局」 「壞局」 棋子數量 二進數 第一行 1 第二行 4 第三行 5 列的總和(不進位) 2 棋子數量 二進數 第一行 第二行 4 1 第三行 5 列的總和(不進位) 2 拈走一行一子
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「拈」:取勝策略(二) 「壞局」 「壞局」 「好局」 「好局」 「好局」 棋子數量 二進數 第一行 3 1 第二行 4 第三行 5
「壞局」 「壞局」 棋子數量 二進數 第一行 3 1 第二行 4 第三行 5 列的總和(不進位) 2 棋子數量 二進數 第一行 3 1 第二行 2 第三行 5 列的總和(不進位) 拈走二行二子 「好局」 「好局」 棋子數量 二進數 第一行 1 第二行 4 第三行 5 列的總和(不進位) 2 「好局」
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「拈」:取勝策略(二) 每次拈走棋子之後,剩下的棋局不是「好局」就是「壞局」。
在所有「好局」的情況下,不管對方如何拈走棋子,剩下的棋局總是「壞局」,你可以再拈走適當的棋子達到「好局」的情況,這樣一直到拿光棋子為止,也就是說你必勝了。 「好局」 「壞局」 反之,你如果留下「壞局」的情況,對方必有方法在適當的某一列,取走適當枚數的棋子,達到「好局」的情況,也就是說你輸定了。
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「拈」:取勝策略(二) 乙取 甲取 ... 「好局」 「壞局」 1 2 1 棋子數量 二進數 列的總和 (不進位) 棋子數量 二進數
「好局」 「壞局」 棋子數量 二進數 1 列的總和 (不進位) 2 棋子數量 二進數 1 列的總和 (不進位) 棋子數量 二進數 列的總和 (不進位)
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「拈」:問題思考1 小明和小英一起對奕,小明先取。棋子的擺放如下: 第一、二及三行分別有四只、五只及一只棋子,
問那位可勝?取勝者的第一步應該是怎樣?試解釋你的答案。 答:1,4,5形態是「好局」,先取者把形態轉為「壞局」,所以先取 者會敗。小英勝。 棋子數量 二進數 第一行 1 第二行 4 第三行 5 列的總和(不進位) 2
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「拈」:問題思考2 「取勝策略」是一定可行的嗎?在一個「好局」中拈走棋子後,仍可以是一個「好局」嗎?
答:不可以。若留下是「好局」,即總和的每一位數都是偶數,由於不論 對方取那一列的多少枚棋子,該列棋子數所對應的二進位數中,必定 至少有一位數會由0變成1或者由1變成0,於是其總和的相對位數 也會由偶數變成奇數,即「壞局」。 棋子數量 二進數 第一行 3 1 第二行 4 第三行 7 列的總和(不進位) 2 棋子數量 二進數 第一行 2 1 第二行 4 第三行 7 列的總和(不進位) 拈走一行一子 「好局」 「壞局」
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「拈」:問題思考3 有其他「取勝策略」嗎? 答:沒有其他「取勝策略」。 但拈走那一行的多少枚棋子可以多於一種方式。 拈走一行三子
但拈走那一行的多少枚棋子可以多於一種方式。 14 0 1 0 15 0 18 1 22 2 2 3 4 11 0 1 0 1 15 18 1 22 2 2 4 拈走一行三子 14 0 1 1 0 15 18 1 0 22 2 2 3 4 拈走二行五子 14 0 1 0 10 0 18 1 22 2 2 4
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「拈」:教學建議 相關數學課程: (1)二進數 (2)數學歷史
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「拈」的變形遊戲 (1)擦線遊戲 : 在一張紙上用筆做出任意線段數條,兩人輪流用橡皮擦擦去若干相連的小段,如此輪流擦線,最後一個擦線而再無線段留下的人勝(或敗)。 (2)單堆遊戲: 置若干火柴(或小石子)於桌上,兩人輪流取,每人每次最少取一根,最多取k根,取得最後一根火柴者獲勝。
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「拈」的變形遊戲 (3)方形棋 : 將16個棋子排列成方形,兩人輪流從中拿取棋子,取子的時候,可以在任一行或列中取一枚或多枚棋子,但所取的子必須為同一直線上相連的棋子,直到最後將棋子取光的人勝(或敗)。
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「拈」的變形遊戲 (4)三角棋 : 將15個棋子排列成三角形,兩人輪流從中拿取棋子,取子的時候,可以是一枚或多枚棋子,但所取的子必須為同一直線上相連的棋子,最後將棋子取光的人勝(或敗) 。
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參考網址/資料 http://www.edp.ust.hk/previous/math/
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