Bài 4
Cho và là hai số nguyên dương. Cathy chơi trò chơi sau. Có viên bi và chiếc hộp, các viên bi được đánh số từ đến . Ban đầu, tất cả các viên bi nằm trong một hộp. Mỗi lượt, Cathy chọn một hộp rồi chuyển viên bi có nhãn nhỏ nhất, giả sử là , sang một hộp trống bất kỳ hoặc sang hộp đang chứa viên bi . Cathy thắng nếu tại một thời điểm nào đó có một hộp chỉ chứa duy nhất viên bi . Xác định mọi cặp số nguyên sao cho Cathy có thể thắng trò chơi này.
Bước 1 trên 4: Bất biến đoạn liên tiếp và tính khả nghịch
Phân tích chi tiết
Ban đầu hộp xuất phát chứa . Vì Cathy luôn chỉ lấy phần tử nhỏ nhất của một hộp rồi đặt vào hộp trống hoặc ghép vào phần tử nhỏ nhất của hộp khác, mỗi hộp khác rỗng luôn chứa một đoạn nhãn liên tiếp, và phép đảo ngược của mọi nước đi hợp lệ cũng hợp lệ.