尼姆取子

經典數學取子遊戲,對戰電腦——攞走最後一枚棋子獲勝。普通與反規則兩種模式,三檔難度,計入排名。

尼姆取子玩法介紹

尼姆(Nim)是世界上最古老、最著名的數學策略遊戲之一。兩名玩家面對桌上的幾堆棋子,輪流取子,直到棋子全部取完。規則十秒鐘就能學會,但背後卻隱藏著博弈論中最優美的思想之一——一個基於二進制數的秘密,懂得它的玩家可以贏下每一局理論上能贏的棋。本版本中,你將與電腦對戰,共有三檔難度,可選擇經典的「普通規則」或更燒腦的「反規則(misère)」模式,每次獲勝都能贏得排行榜排名積分。

遊戲目標

在預設的「普通規則」下,從桌上攞走最後一枚棋子的玩家獲勝。切換到反規則模式後目標正好相反:被迫攞走最後一枚棋子的玩家落敗。在謀劃殘局之前請務必確認目前模式——棋堆上方的提示會始終顯示目前規則。

開局設置

每一局開始時有 3 到 5 堆棋子,每堆隨機含 1 到 9 枚。各堆以 A、B、C… 標記,標籤旁的數字顯示該堆剩餘棋子數。每一局都由全新的隨機種子產生,因此沒有兩局是相同的。總是由你先手。

回合規則

  • 輪到你時,必須至少取走一枚棋子——不可以跳過回合。
  • 一個回合內取走的所有棋子必須來自同一堆。你可以取一枚、幾枚,或成堆取光。
  • 操作方式:點擊堆中任意一枚棋子,即選取它及其右側的所有棋子;用 + / − 步進器微調數量,然後按「確認」。再次點擊同一枚棋子或按「取消」可以改變主意。
  • 雙方輪流行動,直到枱面清空。普通規則下清空枱面的人獲勝;反規則下則落敗。

普通規則與反規則

普通規則(攞走最後一枚獲勝)是現代標準玩法,也是這裡的預設。反規則(攞走最後一枚落敗)是更古老的玩法。從策略上看,兩種玩法在大部分進程中幾乎完全相同——完美策略只在終局、棋堆將盡時才有所不同。具體來說:在反規則中按普通尼姆的下法行棋,直到你的一步棋將只留下若干單枚棋子的堆;此時應留下奇數個單枚堆而不是偶數個,迫使對手攞起最後一枚。你可以用棋盤上方的選擇器切換模式;切換模式會開始新的一局。

致勝秘訣:二進制 XOR(尼姆和)

尼姆早在 1901 年就被完全破解,其解法一旦看懂便妙不可言。把每堆的棋子數寫成二進制——例如 5 是 101,3 是 011,6 是 110。然後把各堆的數按位「相加」但不進位:某個二進制位上若有奇數個 1 則結果為 1,偶數個則為 0。這種不進位的和稱為「尼姆和」(在電腦科學中就是 XOR 運算)。例如:5 ⊕ 3 ⊕ 6 = 101 ⊕ 011 ⊕ 110 = 000——尼姆和為零。

完整策略如下:當且僅當所有堆的尼姆和為零時,即將行動的玩家處於必敗位置。若尼姆和不為零,則總存在至少一步能把它變為零——行這一步,把零位置留給對手,無論對手點行尼姆和都會重新變為非零,你便可以不斷重複這一招,直到攞走最後一枚棋子。一個簡單的特例:只剩兩堆時,只需讓兩堆始終保持相等——兩堆相等時尼姆和為零,你只要鏡像對手的每一步即可。

對戰電腦(排名賽)

開始前請選擇難度。「簡單」大多隨機行棋,適合熟悉規則。「普通」約有 60% 的回合行出數學上的完美著法,會懲罰大失誤但仍留有機會。「專家」執行無懈可擊的 XOR 策略:只要局面在數學上對它可勝,它就一定會贏——因此要擊敗專家,你必須在對你有利的開局下行出完美著法,絕不能把尼姆和為零的局面還給它。電腦完全在你的裝置上運行,支援離線。獲勝可得排名積分:簡單 10 分、普通 30 分、專家 100 分;登入後你的最佳成績會顯示在排行榜上。

策略提示

  • 熟記常見的零位置:兩堆相等(如 4 和 4),或經典的 1-2-3,對先行動者都是必敗局。設法把這些局面留給對手。
  • 只剩兩堆時採用鏡像戰術:每回合把兩堆調整為相等,(普通規則下)最後一枚必然屬於你。
  • 練習二進制校驗:5、3、6 三堆的尼姆和為 0——對行動者是陷阱;5、3、4 的尼姆和為 2,總有一堆可以削減以恢復零,搵下是哪一堆!
  • 反規則模式下,只要還有任何一堆有 2 枚以上棋子,就繼續按「普通」策略行棋——只在最後關頭改變思路,給對手留下奇數個單枚堆。

常見問題

攞走最後一枚棋子是贏還是輸?

取決於模式。預設的普通規則下,攞走最後一枚獲勝——遊戲進行中螢幕上會明確顯示。反規則模式下,攞走最後一枚落敗。棋堆上方的狀態列始終顯示目前生效的規則,你也可以用「模式」選擇器切換(切換會開始新的一局)。

專家電腦一定能被擊敗嗎?

不一定——這正是尼姆誠實的數學。專家行法完美,因此如果隨機產生的開局在輪到你時尼姆和恰好為零,你行任何一步都會把勝勢交給專家,它必將取勝。但當開局尼姆和不為零時(大多數對局如此),你就有一條必勝路線:搵到能把尼姆和歸零的那步棋,並且每回合堅持如此。如果某一局看起來毫無希望,可以按「新遊戲」換一組棋堆。

積分和排名如何計算?

尼姆是對戰電腦的排名遊戲:只有獲勝才能得分——簡單 10 分、普通 30 分、專家 100 分。失敗沒有懲罰。登入後,每個難度的最佳成績都會保留在排行榜上。普通模式和反規則模式的勝利得分相同。

尼姆可以離線玩嗎?

可以。頁面載入完成後,整個遊戲(包括電腦對手)都在你的瀏覽器中運行,無需網絡連線。離線贏得的排名積分會儲存在裝置上,下次連線並登入時自動上傳。