先发制人不可信,后手拿捏最致命。大多数让两名玩家或两支队伍相互竞争的游戏都要求其中一方先出场。这就产生了内在的不对称性,于是就产生了一个问题:你应该选择先出场还是后出场?大多数人本能地想要先走,这种直觉通常被证实是有效。在常见的双人游戏中,如国际象棋或网球,“掷硬币获胜”并获得先手的确是一种优势,虽然这种优势不算大。但有时让对方先走会对你更有利。
下面我们将展示三种不同的情况,在这些情况下,被迫移动的游戏规则会成为一个严重的、往往是决定性的劣势。在国际象棋中,这被称为“zugzwang”——一个德语单词,意思是“迫移”(国际象棋中,Zugzwang描述这样一种情况:无好棋可走,只能走出对自己不利的一步)。让我们看看在下面这些场景中,“迫移”的神奇魔力是如何实现的。
谜题1:国际象棋
在1971年的世锦赛候选棋手比赛中,执白棋的美国特级大师鲍比·菲舍尔(Bobby Fischer)和执黑棋的苏联特级大师马克·泰马诺夫(Mark Taimanov)在第二局比赛中产生了下图的局势。这时轮到黑棋移动了,但不幸的是黑棋在“迫移”中输掉了比赛。现在我们的任务就是解释为何会出现这样的结果。如果我们比较双方的棋子:白棋有一个象(f5),黑棋有一个马(g5),它们都无法决定胜利。
但白棋有一个兵(h5)可以前进到棋盘的顶部,成为后。如果发生这种情况,白棋轻松获胜。所以黑棋的任务很明确:泰马诺夫必须拿下白棋的兵,即使这意味着牺牲他的马。这将导致平局,是黑棋的最好结果。
谜题2:尼姆游戏在一个尼姆游戏(Nim)的衍生游戏中,两个玩家A和B,玩一个减法游戏。B选择一个起始数字,每个玩家依次减去一个小数字,直到他们的数字为零。
在每一轮中,玩家必须至少减去1,最多比当前数字的十位数字多1。因此,如果当前数字在90到99之间,则可以减去10以内的任何数字;如果是80到89,可以减1到9,以此类推。最后,当剩下的数字在1到9之间时,他们每轮只能减去1。A先走,B从90到99中选择一个起始数字。玩家在做最后一次减法时失败。问题:B应该选择什么起始号码?你能列出全部的“迫移”阶梯数吗?
谜题3:模拟游戏
模拟游戏(Sim)是两个玩家之间的游戏——我们称他们为小红和小蓝。这个游戏如图所示,由6个点组成,每个点之间用黑线连接(在图论中称为边)。每个玩家依次用自己名字的颜色将黑线涂成红或蓝。如果一个玩家的操作导致任何三个点由相同颜色的边连接,该玩家就输了。问:你能描述一下在最短的模拟游戏中,使玩家处于“对等迫移(reciprocal zugzwang)”(下一个玩家输)的位置吗?
按顺序列出在游戏中所做的动作。
这里是一个模拟的局势,其中的对等迫移位置在九步内达到。可以产生此局面的操作顺序为AB、BE、AC、CE、AD、DE、AF、FE、AE。这样就剩下6条未着色的边:BC、BD、BF、CD、CF和DF。将它们中的任何一个涂成红色或蓝色都会出现一个三条边颜色相同的三角形,如下表所示:因此,下一个要操作的玩家(在这种情况下的蓝色玩家)将处于迫移困境中并输掉比赛。