某個國王手下有 n 個大臣。國王定期主持國家會議,屆時 n 個大臣將會間隔均勻地坐在圓桌上。每個座位前都有一盞照明燈,只有所有的燈都亮了,會議才能開始進行。如果有些燈沒亮,國王會下達指令,讓指定位置上的大臣按下座位前的燈的開關,把沒亮的燈都打開。例如,當 n = 100 時,圓桌上會坐著 100 個大臣。不妨將座位從 1 到 n 順序編號,假設其中編號為 3 、 28 、 97 的座位前沒有亮燈。於是,國王下令這三個位置上的大臣按下各自面前的開關,把這三盞燈打開,這樣才能開始會議議程。
在這 n 個大臣中,有一個奸臣。這次會議的議題恰好就是商討對這個奸臣的懲治辦法。奸臣知道自己難逃一劫,但他希望能夠無限制地拖延會議。他可以在所有大臣就座前精心設置各個照明燈的初始狀態,並在國王每次下達指令之後(但在大臣執行命令之前)把圓桌旋轉到一個合適的位置,讓大臣們按下錯誤的開關。
對於哪些 n ,奸臣可以始終保證燈不會全亮,從而無限制地拖延會議?對於哪些 n ,國王可以根據局勢巧妙地構造指令,使得有限輪指令之後所有燈必然全亮?
有一個無限大的棋盤,棋盤左下角有一個大小為 n 的階梯形區域,其中最左下角的那個格子里有一枚棋子,如左圖所示。你每次可以把一枚棋子「分裂」成兩枚棋子,分別放在原位置的上邊一格和右邊一格。你的目的是通過有限次的操作,讓整個階梯里不再有任何棋子。下圖所示的是 n = 2 時的一種解法。我們的問題是:對於哪些 n ,這個遊戲是有解的?
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