Interested Article - Перебрось мостик

«Перебрось мостик» , бридж-ит , «трубопровод» , «птичья клетка» , переключательная игра Шеннона или игра Гейла — абстрактная игра типа гекса для двух игроков . Игра придумана в середине XX века Дэвидом Гейлом; одновременно Клод Шеннон исследовал обобщённый вариант. В 1958 году Мартин Гарднер показал игру широкой публике в своей колонке в Scientific American . Хотя в бридж-ит можно играть и на бумаге, компания Hassenfeld Brothers (ныне Hasbro ) делала пластмассовые игральные комплекты .

Правила

  • 1. Пустая доска
    1. Пустая доска
  • 2. Красные победили
    2. Красные победили
  • 3. Выигрышная стратегия
    3. Выигрышная стратегия
  • 4. Автомат, играющий в «перебрось мостик» (объяснение ниже по тексту)
    4. Автомат, играющий в «перебрось мостик» (объяснение ниже по тексту)
  • 5. «Графизация» игры, показывающая связь между классическим и обобщённым вариантом
    5. «Графизация» игры, показывающая связь между классическим и обобщённым вариантом

Игроки, красный и синий, проводят отрезки между двумя соседними точками своего цвета. Побеждает тот, кто сумел перебросить мостик от края до края доски: красный игрок по горизонтали, синий по вертикали.

Выигрышная стратегия

Первый игрок при правильной игре победит, это неконструктивно доказывается методом заимствования стратегии (синий-первый заимствует стратегию у синего-второго) с учётом симметрии доски.

Простую и красивую стратегию впервые предложил О. Гросс . Первый ход отмечен на рисунке 3. Когда второй игрок перечёркивает один конец тонкой чёрной линии, первый в ответ перечёркивает другой. По выражению Гросса, стратегия — «тупое оружие против тупого игрока, хитрое — против хитрого, но в том и другом случае ведёт к победе».

Такую стратегию можно реализовать даже простейшим автоматом из перемычек и лампочек, схема такого автомата показана на рисунке 4 . Первая лампочка подсвечивает первый ход автомата и горит постоянно. Остальные лампочки (ходы автомата) соединяются с гнёздами для перемычек (ходами человека), как показано на рисунке 3. Как только человек делает ход (вставляет перемычку в гнездо), загорается лампочка, означающая ответ автомата. Лампочки лучше располагать в вытянутых плафонах, имитирующих мостики. Если вдруг человек «смухлюет» и сделает свой ход поверх мостика автомата, то же самое сделает и автомат.

Стратегию Гросса удавалось поместить в 7 шагов калькулятора Б3-34 . Поскольку стратегия не требует никакой памяти, программа может вести сеанс одновременной игры .

Гекс , несмотря на внешнее сходство, совсем другая игра, поиск выигрышной стратегии для него — PSPACE -полная задача.

Обобщённый бридж-ит

6. Игрок «Закоротить» — зелёные рёбра, игрок «Вырубить» — пунктирные. Дальнейший ход игры форсированный и заканчивается победой вырубающего.

Если левую и правую красные кромки стянуть в две вершины, а верхнюю и нижнюю синие — «соединить проводом» и стянуть в одну, красная и синяя сетки становятся двойственными графами . Другими словами, красный соединяет вершины плоского графа без мостов , синий — грани того же графа (рисунок 5). Можно отказаться от ограничений на граф, если заставить синего не соединять грани, а стирать рёбра. Поэтому у обобщённой игры правила получаются такие:

Есть связный мультиграф , на котором отмечены две вершины А и Б. Игрок «Вырубить» своим ходом вырезает из графа ребро, игрок «Закоротить» фиксирует ребро, делая его неуязвимым к вырубанию. Закорачивающий выигрывает, если он смог зафиксировать маршрут от А до Б. Вырубающий — если он разделил эти вершины .

Легко видеть, что в зависимости от графа выигрывает «Вырубить», «Закоротить» или делающий первый ход. У обобщённого бридж-ита также существует стратегия, описанная на языке матроидов .

Примечания

  1. (неопр.) . Дата обращения: 29 июля 2013. Архивировано из 11 апреля 2013 года.
  2. М. Гарднер . Глава 5. Бридж-ит и другие игры // Математические досуги = New Mathematical Diversions from Scientific American + The Unexpected Hanging and Other Mathematical Diversions / Перевод с англ. Ю. А. Данилова. Под ред. Я. А. Смородинского. — М. : Оникс, 1995. — С. 58. — 496 с. — ISBN 5-88361-014-5 .
  3. (неопр.) . Дата обращения: 31 июля 2013. 22 ноября 2011 года.
  4. Б. Игошев. Перебрось мостик // Юный техник . — 1975. — № 4 . — С. 71—73 .
  5. Кузнецов С.Т., Распопов В.Б. . — К. : Веселка, 1989. — С. 36—40. — 63 с.
  6. Если граф не плоский — значит, у него нет граней. К мосту с обеих сторон примыкает одна и та же грань, так что непонятно, что соединять.
  7. Обобщение до псевдографа бессмысленно: ходы в петли явно «самоубийственные».
  8. Грузман М. З. Упражнения // / Под ред. И. Ф. Тесленко. — М. : Просвещение, 1991. — С. 141. — 160 с. — ISBN 5-09-001594-5 . 25 октября 2014 года.
  9. Lehman, Alfred. A solution of the Shannon switching game (англ.) // (англ.) (: journal. — 1964. — Vol. 12 , no. 4 . — P. 687—725 . — JSTOR .

Ссылки

Same as Перебрось мостик