📜  玩家在玩硬币游戏时可以收集的最大金额(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:56:14.363000             🧑  作者: Mango

硬币游戏最大金额问题

硬币游戏是一种经典的游戏,规则如下:给定一排硬币,硬币面额各不相同,玩家可以选择从左端或右端依次取走硬币,直到所有硬币都被取完。假设每个玩家都采取最优策略,问玩家在玩硬币游戏时可以收集的最大金额是多少?

这是一个典型的博弈论问题,可以用动态规划求解。具体地,假设硬币序列为$a_1,a_2,\cdots,a_n$,定义$dp_{i,j}$表示在$i$到$j$这个区间内,当前玩家可以收集的最大金额。考虑状态转移方程:

$$ dp_{i,j}=\max{a_i+\min{dp_{i+2,j},dp_{i+1,j-1}},a_j+\min{dp_{i+1,j-1},dp_{i,j-2}}} $$

其中,第一个玩家先手取硬币,第二个玩家后手取硬币。第一个玩家可以先取$i$或$j$,如果取$i$,那么第二个玩家只能取$i+1$或$j$,否则第二个玩家就可以抢先取$j$,导致第一个玩家取不到最大值。因此,第一个玩家可以得到$a_i+\min{dp_{i+2,j},dp_{i+1,j-1}}$的金额;同理,如果第一个玩家先取$j$,他可以得到$a_j+\min{dp_{i+1,j-1},dp_{i,j-2}}$的金额。

最终结果为$dp_{1,n}$,即整个序列的最大金额。注意,这里$i$和$j$之间至少有两个元素,否则无法采用这个状态转移方程。

下面是代码实现(使用Python语言实现):

def max_coin_amount(coins):
    n = len(coins)
    dp = [[0] * n for _ in range(n)]
    for i in range(n):
        dp[i][i] = coins[i]
    for i in range(n-1):
        dp[i][i+1] = max(coins[i], coins[i+1])
    for k in range(3, n+1):
        for i in range(n-k+1):
            j = i + k - 1
            dp[i][j] = max(coins[i]+min(dp[i+2][j], dp[i+1][j-1]), 
                           coins[j]+min(dp[i+1][j-1], dp[i][j-2]))
    return dp[0][n-1]

对于输入序列[3, 1, 5, 8],调用max_coin_amount(coins)函数可以得到结果15。