摘要: 帽子猜测游戏是一类基于图结构的组合信息游戏。给定无向图
G = (
V,
E),其每个顶点
v代表一位参与游戏的智者,每位智者会被分配一顶从给定颜色集中选出的帽子,可用颜色数量由函数
h(
v)决定。在游戏规则下,智者仅能观察到其所有相邻顶点上同伴的帽子颜色,但无法得知自己的颜色。随后,智者们需依据预先约定的全局策略,对其自身帽子的颜色做出猜测。如果存在一种策略,使得在任意一种可能的整体帽子颜色分配状态下,都至少有一位智者的猜测是正确的,那么我们称该图上的帽子猜测游戏为获胜游戏。图
G的帽子猜测数
HG(
G)被定义为:在每位智者仅允许猜测一次的情况下,使得游戏能够保持获胜状态的最大全局可能颜色数
q (即对于所有顶点
v,满足
h(
v) =
q)。确定各类特殊图的帽子猜测数是该领域的核心问题之一。本文主要研究西塔图(Theta graph)上的帽子猜测游戏。我们通过引入子游戏属性以及失败游戏的构造推导机制,详细分析了帽子猜测策略在高维状态空间中的覆盖冗余与约束矛盾。研究证明,当赋予所有顶点的帽子颜色数恒为4时,西塔图上的帽子猜测游戏必然是一个失败游戏。综合已知基本图类的相关结论,本文最终完全确定了任意西塔图
G的帽子猜测数为
HG(
G) = 3。