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| author | Paul Jungeblut <paul.jungeblut@gmail.com> | 2016-11-13 23:47:17 +0100 |
|---|---|---|
| committer | Paul Jungeblut <paul.jungeblut@gmail.com> | 2016-11-13 23:47:17 +0100 |
| commit | 7745699586b6aea4912f697e0c3e176992657e0d (patch) | |
| tree | 7ab151b5e373e03c29ebabb7397bd8875ae3d29f /math/math.tex | |
| parent | b209049ab3e8dde0f81074f7081ddaea57463417 (diff) | |
Adding table about several different nim games.
Diffstat (limited to 'math/math.tex')
| -rw-r--r-- | math/math.tex | 250 |
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diff --git a/math/math.tex b/math/math.tex index fce4860..074daae 100644 --- a/math/math.tex +++ b/math/math.tex @@ -268,37 +268,6 @@ Anzahl der Teilmengen von $\mathbb{N}$, die sich zu $n$ aufaddieren mit maximale \end{tabular} \vspace{5mm} -\begin{tabular}{l|l|l} - \toprule - \multicolumn{3}{c}{Reihen} \\ - \midrule - $\sum\limits_{i = 1}^n i = \frac{n(n+1)}{2}$ & - $\sum\limits_{i = 1}^n i^2 = \frac{n(n + 1)(n + 2)}{6}$ & - $\sum\limits_{i = 1}^n i^3 = \frac{n^2 (n + 1)^2}{4}$ \\ - - $\sum\limits_{i = 0}^n c^i = \frac{c^{n + 1} - 1}{c - 1} \quad c \neq 1$ & - $\sum\limits_{i = 0}^\infty c^i = \frac{1}{1 - c} \quad \vert c \vert < 1$ & - $\sum\limits_{i = 1}^\infty c^i = \frac{c}{1 - c} \quad \vert c \vert < 1$ \\ - - \multicolumn{2}{l|}{ - $\sum\limits_{i = 0}^n ic^i = \frac{nc^{n + 2} - (n + 1)c^{n + 1} + c}{(c - 1)^2} \quad c \neq 1$ - } & - $\sum\limits_{i = 0}^\infty ic^i = \frac{c}{(1 - c)^2} \quad \vert c \vert < 1$ \\ - - $H_n = \sum\limits_{i = 1}^n \frac{1}{i}$ & - \multicolumn{2}{l}{ - $\sum\limits_{i = 1}^n iH_i = \frac{n(n + 1)}{2}H_n - \frac{n(n - 1)}{4}$ - } \\ - - $\sum\limits_{i = 1}^n H_i = (n + 1)H_n - n$ & - \multicolumn{2}{l}{ - $\sum\limits_{i = 1}^n \binom{i}{m}H_i = - \binom{n + 1}{m + 1} \left(H_{n + 1} - \frac{1}{m + 1}\right)$ - } \\ - \bottomrule -\end{tabular} -\vspace{5mm} - \begin{tabular}{c|cccc} \toprule \multicolumn{5}{c}{The Twelvefold Way (verteile $n$ Bälle auf $k$ Boxen)} \\ @@ -335,7 +304,50 @@ Anzahl der Teilmengen von $\mathbb{N}$, die sich zu $n$ aufaddieren mit maximale } \\ \bottomrule \end{tabular} -\vspace{5mm} +\vspace{1mm} + +\begin{flushleft} + \begin{tabular}{l|cccl} + \toprule + \multicolumn{5}{c}{Platonische Körper} \\ + \midrule + Übersicht & Seiten & Ecken & Kanten & dual zu \\ + \midrule + Tetraeder & 4 & 4 & 6 & Tetraeder \\ + Würfel/Hexaeder & 6 & 8 & 12 & Oktaeder \\ + Oktaeder & 8 & 6 & 12 & Würfel/Hexaeder\\ + Dodekaeder & 12 & 20 & 30 & Ikosaeder \\ + Ikosaeder & 20 & 12 & 30 & Dodekaeder \\ + \midrule + \multicolumn{5}{c}{Färbungen mit maximal $n$ Farben (bis auf Isomorphie)} \\ + \midrule + \multicolumn{3}{l}{Ecken vom Oktaeder/Seiten vom Würfel} & + \multicolumn{2}{l}{$(n^6 + 3n^4 + 12n^3 + 8n^2)/24$} \\ + + \multicolumn{3}{l}{Ecken vom Würfel/Seiten vom Oktaeder} & + \multicolumn{2}{l}{$(n^8 + 17n^4 + 6n^2)/24$} \\ + + \multicolumn{3}{l}{Kanten vom Würfel/Oktaeder} & + \multicolumn{2}{l}{$(n^{12} + 6n^7 + 3n^6 + 8n^4 + 6n^3)/24$} \\ + + \multicolumn{3}{l}{Ecken/Seiten vom Tetraeder} & + \multicolumn{2}{l}{$(n^4 + 11n^2)/12$} \\ + + \multicolumn{3}{l}{Kanten vom Tetraeder} & + \multicolumn{2}{l}{$(n^6 + 3n^4 + 8n^2)/12$} \\ + + \multicolumn{3}{l}{Ecken vom Ikosaeder/Seiten vom Dodekaeder} & + \multicolumn{2}{l}{$(n^{12} + 15n^6 + 44n^4)/60$} \\ + + \multicolumn{3}{l}{Ecken vom Dodekaeder/Seiten vom Ikosaeder} & + \multicolumn{2}{l}{$(n^{20} + 15n^{10} + 20n^8 + 24n^4)/60$} \\ + + \multicolumn{3}{l}{Kanten vom Dodekaeder/Ikosaeder (evtl. falsch)} & + \multicolumn{2}{l}{$(n^{30} + 15n^{16} + 20n^{10} + 24n^6)/60$} \\ + \bottomrule + \end{tabular} +\end{flushleft} +\vspace{1mm} \begin{tabular}{l|r} \toprule @@ -353,7 +365,7 @@ Anzahl der Teilmengen von $\mathbb{N}$, die sich zu $n$ aufaddieren mit maximale $\Pr[A \land B] = \Pr[A] \cdot \Pr[B]$ \\ \bottomrule \end{tabular} -\vspace{5mm} +\vspace{1mm} \begin{tabular}{lr|lr} \toprule @@ -368,6 +380,135 @@ Anzahl der Teilmengen von $\mathbb{N}$, die sich zu $n$ aufaddieren mit maximale \end{tabular} \vspace{5mm} +\begin{tabular}{p{4.3cm}|p{7cm}} + \toprule + \multicolumn{2}{c}{Nim-Spiele (\ding{182} letzter gewinnt (normal), \ding{183} letzter verliert)} \\ + \midrule + Beschreibung & + Strategie \\ + \midrule + + $M = [\mathit{pile}_i]$\newline + $[x] := \{1, \ldots, x\}$& + $\mathit{SG} = \oplus_{i = 1}^n \mathit{pile}_i$\newline + \ding{182} Nimm von einem Stapel, sodass $\mathit{SG}$ $0$ wird.\newline + \ding{183} Genauso. + Außer: Bleiben nur noch Stapel der Größe $1$, erzeuge ungerade Anzahl solcher Stapel.\\ + \midrule + + $M = \{a^m \mid m \geq 0\}$ & + $a$ ungerade: $\mathit{SG}_n = n \% 2$\newline + $a$ gerade:\newline + $\mathit{SG}_n = 2$, falls $n \equiv a \mod (a + 1) $\newline + $\mathit{SG}_n = n \% (a + 1) \% 2$, sonst.\\ + \midrule + + $M_{\text{\ding{172}}} = \left[\frac{\mathit{pile}_i}{2}\right]$\newline + $M_{\text{\ding{173}}} = + \left\{\left\lceil\frac{\mathit{pile}_i}{2}\right\rceil, + \mathit{pile}_i\right\}$ & + \ding{172} + $\mathit{SG}_{2n} = n$, + $\mathit{SG}_{2n+1} = \mathit{SG}_n$\newline + \ding{173} + $\mathit{SG}_0 = 0$, + $\mathit{SG}_n = [\log_2 n] + 1$ \\ + \midrule + + $M_{\text{\ding{172}}} = \text{Teiler von $\mathit{pile}_i$}$\newline + $M_{\text{\ding{173}}} = \text{echte Teiler von $\mathit{pile}_i$}$ & + \ding{172} + $\mathit{SG}_0 = 0$, + $\mathit{SG}_n = \mathit{SG}_{\text{\ding{173},n}} + 1$\newline + \ding{173} + $\mathit{ST}_1 = 0$, + $\mathit{SG}_n = \text{\#Nullen am Ende von $n_{bin}$}$\\ + \midrule + + $M_{\text{\ding{172}}} = [k]$\newline + $M_{\text{\ding{173}}} = S$, ($S$ endlich)\newline + $M_{\text{\ding{174}}} = S \cup \{\mathit{pile}_i\}$ & + $\mathit{SG}_{\text{\ding{172}}, n} = n \mod (k + 1)$\newline + \ding{182} Niederlage bei $\mathit{SG} = 0$\newline + \ding{183} Niederlage bei $\mathit{SG} = 1$\newline + $\mathit{SG}_{\text{\ding{174}}, n} = \mathit{SG}_{\text{\ding{173}}, n} + 1$\\ + \midrule + + \multicolumn{2}{l}{ + Für jedes endliche $M$ ist $\mathit{SG}$ eines Stapels irgendwann periodisch. + } \\ + \midrule + + \textsc{Moore}'s Nim:\newline + Beliebige Zahl von maximal $k$ Stapeln. & + \ding{182} + Schreibe $\mathit{pile}_i$ binär. + Addiere ohne Übertrag zur Basis $k + 1$. + Niederlage, falls Ergebnis gleich 0.\newline + \ding{183} + Wenn alle Stapel $1$ sind: + Niederlage, wenn $n \equiv 1 \mod (k + 1)$. + Sonst wie in \ding{182}.\\ + \midrule + + Staircase Nim:\newline + $n$ Stapel in einer Reihe. + Beliebige Zahl von Stapel $i$ nach Stapel $i-1$. & + Niederlage, wenn Nim der ungeraden Spiele verloren ist:\newline + $\oplus_{i = 0}^{(n - 1) / 2} \mathit{pile}_{2i + 1} = 0$\\ + \midrule + + \textsc{Lasker}'s Nim:\newline + Zwei mögliche Züge:\newline + 1) Nehme beliebige Zahl.\newline + 2) Teile Stapel in zwei Stapel (ohne Entnahme).& + $\mathit{SG}_n = n$, falls $n \equiv 1,2 \mod 4$\newline + $\mathit{SG}_n = n + 1$, falls $n \equiv 3 \mod 4$\newline + $\mathit{SG}_n = n - 1$, falls $n \equiv 0 \mod 4$\\ + \midrule + + \textsc{Kayles}' Nim:\newline + Zwei mögliche Züge:\newline + 1) Nehme beliebige Zahl.\newline + 2) Teile Stapel in zwei Stapel (mit Entnahme).& + Berechne $\mathit{SG}_n$ für kleine $n$ rekursiv.\newline + $n \in [72,83]: \quad 4, 1, 2, 8, 1, 4, 7, 2, 1, 8, 2, 7$\newline + Periode ab $n = 72$ der Länge $12$.\\ + \bottomrule +\end{tabular} +\vspace{5mm} + +\begin{tabular}{l|l|l} + \toprule + \multicolumn{3}{c}{Reihen} \\ + \midrule + $\sum\limits_{i = 1}^n i = \frac{n(n+1)}{2}$ & + $\sum\limits_{i = 1}^n i^2 = \frac{n(n + 1)(n + 2)}{6}$ & + $\sum\limits_{i = 1}^n i^3 = \frac{n^2 (n + 1)^2}{4}$ \\ + + $\sum\limits_{i = 0}^n c^i = \frac{c^{n + 1} - 1}{c - 1} \quad c \neq 1$ & + $\sum\limits_{i = 0}^\infty c^i = \frac{1}{1 - c} \quad \vert c \vert < 1$ & + $\sum\limits_{i = 1}^\infty c^i = \frac{c}{1 - c} \quad \vert c \vert < 1$ \\ + + \multicolumn{2}{l|}{ + $\sum\limits_{i = 0}^n ic^i = \frac{nc^{n + 2} - (n + 1)c^{n + 1} + c}{(c - 1)^2} \quad c \neq 1$ + } & + $\sum\limits_{i = 0}^\infty ic^i = \frac{c}{(1 - c)^2} \quad \vert c \vert < 1$ \\ + + $H_n = \sum\limits_{i = 1}^n \frac{1}{i}$ & + \multicolumn{2}{l}{ + $\sum\limits_{i = 1}^n iH_i = \frac{n(n + 1)}{2}H_n - \frac{n(n - 1)}{4}$ + } \\ + + $\sum\limits_{i = 1}^n H_i = (n + 1)H_n - n$ & + \multicolumn{2}{l}{ + $\sum\limits_{i = 1}^n \binom{i}{m}H_i = + \binom{n + 1}{m + 1} \left(H_{n + 1} - \frac{1}{m + 1}\right)$ + } \\ + \bottomrule +\end{tabular} +\vspace{5mm} + \begin{tabular}{ll} \toprule \multicolumn{2}{c}{Verschiedenes} \\ @@ -391,49 +532,6 @@ Anzahl der Teilmengen von $\mathbb{N}$, die sich zu $n$ aufaddieren mit maximale $\frac{k}{n}\binom{n}{k}n^{n-k}$ \\ \bottomrule \end{tabular} -\vspace{5mm} - -\begin{flushleft} - \begin{tabular}{l|cccl} - \toprule - \multicolumn{5}{c}{Platonische Körper} \\ - \midrule - Übersicht & Seiten & Ecken & Kanten & dual zu \\ - \midrule - Tetraeder & 4 & 4 & 6 & Tetraeder \\ - Würfel/Hexaeder & 6 & 8 & 12 & Oktaeder \\ - Oktaeder & 8 & 6 & 12 & Würfel/Hexaeder\\ - Dodekaeder & 12 & 20 & 30 & Ikosaeder \\ - Ikosaeder & 20 & 12 & 30 & Dodekaeder \\ - \midrule - \multicolumn{5}{c}{Färbungen mit maximal $n$ Farben (bis auf Isomorphie)} \\ - \midrule - \multicolumn{3}{l}{Ecken vom Oktaeder/Seiten vom Würfel} & - \multicolumn{2}{l}{$(n^6 + 3n^4 + 12n^3 + 8n^2)/24$} \\ - - \multicolumn{3}{l}{Ecken vom Würfel/Seiten vom Oktaeder} & - \multicolumn{2}{l}{$(n^8 + 17n^4 + 6n^2)/24$} \\ - - \multicolumn{3}{l}{Kanten vom Würfel/Oktaeder} & - \multicolumn{2}{l}{$(n^{12} + 6n^7 + 3n^6 + 8n^4 + 6n^3)/24$} \\ - - \multicolumn{3}{l}{Ecken/Seiten vom Tetraeder} & - \multicolumn{2}{l}{$(n^4 + 11n^2)/12$} \\ - - \multicolumn{3}{l}{Kanten vom Tetraeder} & - \multicolumn{2}{l}{$(n^6 + 3n^4 + 8n^2)/12$} \\ - - \multicolumn{3}{l}{Ecken vom Ikosaeder/Seiten vom Dodekaeder} & - \multicolumn{2}{l}{$(n^{12} + 15n^6 + 44n^4)/60$} \\ - - \multicolumn{3}{l}{Ecken vom Dodekaeder/Seiten vom Ikosaeder} & - \multicolumn{2}{l}{$(n^{20} + 15n^{10} + 20n^8 + 24n^4)/60$} \\ - - \multicolumn{3}{l}{Kanten vom Dodekaeder/Ikosaeder (evtl. falsch)} & - \multicolumn{2}{l}{$(n^{30} + 15n^{16} + 20n^{10} + 24n^6)/60$} \\ - \bottomrule - \end{tabular} -\end{flushleft} \subsection{Big Integers} \lstinputlisting{math/bigint.cpp} |
