python实现尼姆游戏

下面我来详细讲解如何用Python实现尼姆游戏。

尼姆游戏简介

尼姆游戏是一种经典的数学游戏，由两名玩家轮流取石头，每次可以取走一堆石头中的任意数量，但只能取同一堆石头中的石头，最后没有石头可取的人输掉游戏。常见的尼姆游戏有3堆、5堆、7堆等多种，但规则都是相同的。

实现过程

步骤1：输入游戏的初始状态

首先要输入游戏的初始状态，也就是每堆石头的数量，可以用列表来存储：

stones = list(map(int, input("请输入每堆石头的数量，用空格分隔：").split()))

步骤2：实现取石头的函数

因为每次取走的石头数量需要判定，所以我们需要实现一个函数来取石头：

def take_stones():
    pile = int(input("请选择要取走石头的堆编号（从1开始）："))
    num = int(input("请选择要取走石头的数量："))
    if num < 1 or num > stones[pile-1]:
        print("无效的选择")
        return False
    stones[pile-1] -= num
    return True

该函数输入要取走的石头数量和堆编号，同时进行判定，若符合规则，就将石头数量减去输入的数量，并返回True表示输入有效。

步骤3：实现提示轮到哪个玩家的函数

因为轮流取石头就需要确定是哪个玩家的回合，所以我们需要一个函数来提示轮到哪个玩家了：

def display_turn(player):
    print("轮到玩家%d的回合" % player)

该函数输入当前玩家的编号，就会提示轮到哪个玩家的回合了。

步骤4：实现判断胜负的函数

是因为尼姆游戏胜负的判断比较特殊，所以我们需要实现一个函数来判断胜负：

def judge_win():
    count = 0
    for i in stones:
        count ^= i #异或，将每堆石头的数量进行异或操作
    if count == 0:
        return True
    else:
        return False

该函数将每堆石头的数量进行异或操作，如果最终的结果是0，那么就表示最后一个取石头的玩家输了。

步骤5：实现主循环

最后是主循环，用来让两名玩家轮流取石头，只有在游戏结束时才退出：

player = 1
while True:
    display_turn(player)
    if not take_stones():
        continue #如果输入无效就重新输入
    if judge_win():
        print("恭喜玩家%d获得胜利！" % player)
        break #输出胜利信息并退出循环
    player = 3 - player #2 -> 1 or 1 -> 2

该循环会让两名玩家轮流取石头，使用display_turn()函数提示哪个玩家的回合，使用take_stones()函数进行取石头，使用judge_win()函数判断胜负。如果输入无效就重新输入，如果判断胜利就退出循环并输出胜利信息。

示例说明

这里举两个示例说明如何运行这个程序：

示例1：

请输入每堆石头的数量，用空格分隔：3 4 5
轮到玩家1的回合
请选择要取走石头的堆编号（从1开始）：1
请选择要取走石头的数量：2
轮到玩家2的回合
请选择要取走石头的堆编号（从1开始）：2
请选择要取走石头的数量：3
轮到玩家1的回合
请选择要取走石头的堆编号（从1开始）：2
请选择要取走石头的数量：2
轮到玩家2的回合
请选择要取走石头的堆编号（从1开始）：3
请选择要取走石头的数量：5
恭喜玩家2获得胜利！

示例2：

请输入每堆石头的数量，用空格分隔：2 2 2
轮到玩家1的回合
请选择要取走石头的堆编号（从1开始）：1
请选择要取走石头的数量：1
轮到玩家2的回合
请选择要取走石头的堆编号（从1开始）：2
请选择要取走石头的数量：2
轮到玩家1的回合
请选择要取走石头的堆编号（从1开始）：1
请选择要取走石头的数量：1
轮到玩家2的回合
请选择要取走石头的堆编号（从1开始）：3
请选择要取走石头的数量：2
恭喜玩家2获得胜利！

可以看到，这个程序可以成功实现尼姆游戏，并判断胜负。