Введение
Наименьшее значение в хорошо упорядоченном множестве, которое не входит в данное подмножество В математике, мекс ("минимальное исключенное значение") подмножества хорошо упорядоченного множества - это наименьшее значение из всего множества, которое не относится к подмножеству. То есть это минимальное значение комплемента. Помимо множеств, подклассы хорошо упорядоченных классов имеют минимальные исключенные значения. Минимальные исключенные значения подклассов порядковых чисел используются в комбинаторной теории игр для присвоения значения nim беспристрастным играм. Согласно теореме Спрагге-Гранди, значение nim игровой позиции является минимальным исключенным значением класса значений позиций, которые могут быть достигнуты в одном движении с данной позиции. Минимальные исключенные значения также используются в теории графов, в алчных алгоритмах окрашивания. Эти алгоритмы обычно выбирают порядок вершин графа и выбирают нумерацию доступных цветов вершин. Затем они рассматривают вершины в порядке, для каждой вершины выбирая свой цвет, чтобы быть минимальным исключенным значением набора цветов, уже назначенных его соседям.
In mathematics, the mex ("minimum excluded value") of a subset of a well ordered set is the smallest value from the whole set that does not belong to the subset. That is, it is the minimum value of the complement set. Beyond sets, subclasses of well ordered classes have minimum excluded values. Minimum excluded values of subclasses of the ordinal numbers are used in combinatorial game theory to assign nim values to impartial games. According to the Sprague–Grundy theorem, the nim value of a game position is the minimum excluded value of the class of values of the positions that can be reached in a single move from the given position. Minimum excluded values are also used in graph theory, in greedy coloring algorithms. These algorithms typically choose an ordering of the vertices of a graph and choose a numbering of the available vertex colors. They then consider the vertices in order, for each vertex choosing its color to be the minimum excluded value of the set of colors already assigned to its neighbors.
Теория игр
В теории Спрагге-Гранди минимальный исключенный порядковый номер используется для определения нимера нормальной игровой беспристрастной игры. В такой игре у каждого игрока одинаковые ходы в каждой позиции, и последний игрок, который движется, выигрывает. Нимбер равен 0 для игры, которая проиграна сразу первым игроком, и равен мексу нимбер всех возможных следующих позиций для любой другой игры. Например, в версии Nim с одной колодой игра начинается с кучи n камней, и игрок может взять любое положительное количество камней для перемещения. Если n равно нулю камней, nimber равно 0, потому что мекс пустого набора законных ходов равно nimber 0. Если n = 1 камень, игрок, который должен переместиться, оставит 0 камней, а 1=mex({0}) = 1, дает nimber для этого случая. Если n = 2 камня, игрок может оставить 0 или 1 камня, давая nimber 2 как mex из nimbers {0, 1}. В общем, игрок, который перемещается с кучей из n камней, может оставить где-либо от 0 до n − 1 камней; мекс числа {0, 1, , n − 1} всегда nimber n. Первый игрок выигрывает в Nim, если и только если nimber не равен нулю, поэтому из этого анализа мы можем сделать вывод, что первый игрок выигрывает, если и только если начальное количество камней в игре с одной кучей Nim не равен нулю; выигрышный ход - взять все камни. Если мы изменим игру так, что игрок может перемещаться только с 3 камнями, то с 1 = n = 4 камнями, в последующих состояниях есть числа {1, 2, 3}, что дает мекс 0. Поскольку число для 4 камней равно 0, первый игрок проигрывает. Стратегия второго игрока состоит в том, чтобы отвечать на любой ход первого игрока, взяв все остальные камни. Для 1=n = 5 камней, числа преемников состояний 2, 3 и 4 камней - это числа 2, 3 и 0 (как мы только что рассчитали); мекс набора чисел {0, 2, 3} - это число 1, поэтому начать с 5 камней в этой игре - победа для первого игрока. См. nimbers для получения дополнительной информации о значении значений nimber.