Выигрышная стратегия

Два игрока, Петя и Ваня, играют в следующую игру. Перед игроками лежит две кучи камней. Первый ход делает Петя, игроки ходят по очереди один за другим. Игрок может либо увеличить количество камней в любой из куч на 3, либо увеличить количество вдвое. Игра завершается, когда хотя бы в одной из куч количество камней становится не менее 21.

Обозначим, как (х, у) игровую позицию, когда в первой куче х камней, во второй – у. Количество камней в обоих кучах в начале игры положительное.

Так, если игрок делает ход из позиции (3, 6), то он может получить одну из трех позиций (6, 6), (3, 9), (3, 12).

Задание 19

Известно, что игра началась из позиции (5, S). Найдите все значения S, при которых у Пети есть выигрышная стратегия в два хода.

В качестве ответа укажите наименьшее и наибольшее значения S.

Задание 20

Известно, что в начале игры в первой куче было 4 камня. Укажите минимальное количество камней во второй куче, если известно, что в таком случае Ваня имеет выигрышную стратегию в два или три хода.

Задание 21

Известно, что Петя имеет выигрышную стратегию при игре из позиции (3, S). Найдите все возможные значения S, если известно. Что Петя не может выиграть своим первым ходом? Запишите найденные значения в порядке возрастания без разделителей.

Пример: значения S 5, 8, 9 запишутся как 589.