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文档简介
1、数独技巧 (Sudoku Strategies)数独快速入门(上篇)数独快速入门(中篇)数独快速入门(下篇)数独快速入门(上篇)范例一:在左边第一个九宫格里,哪格可以放数字,先看到再第一列和第二列里已经有了数字,1所以很明显了,除了棕色格子之外,上面两列格子已经不能放了。范例二:换个进阶范例来看看,2已知第一列和第二列不能放,但仅就第三列而言,的旁边似乎都可以放的样子,但再看看被颜色标示的第三行,3看到第三行有之后,就知道棕色格子应该放。范例三:来个更进阶点的,想想左上角第一个九宫格里,哪一格可以放,4再看先看看前两列,应该不能放,看被颜色标示的第二行与第三行,又是不能放,5很显然的,就只有棕
2、色格子能放。范例四:再看看这个重要范例,想想左上角第一个九宫格里,哪格可以放,6先看看被颜色标示的第二列,再看看被颜色标示的第二行,7经过分析后可知要放在这棕色格子。范例五:换个轻松点的范例,8看看第一列,数字有哪些,显而易见的就是缺。数独快速入门(中篇)范例一:9看看这个比上篇难的,想想能放在哪里呢,被颜色标示起来的第一列和第一行已经不能放了,10就左上角的九宫格而言,在红色标示区域似乎是可以摆的,但在这里而言,似乎无法决定放在两格红色区域的哪一格,11所以,可以先看看邻近的九宫格,发现到棕色格子能放喔,这时候就不用怀疑马上写下。范例二:看看这个有技术性的,想想能放在哪里,12看到黄色的第一
3、列已经有,所以不能再放了,就中央的九宫格而言,合理的推论,一定是在第二列中央红色三格的其中之一了,13既然知道第二列的情况,再考虑黄色区域后,那么可以先确定右方九宫格的必然放在这棕色格子。范例三:14由上篇的概念再进阶,考虑这上面三个九宫格,看看能否决定的位置,黄色标示的第三行已先被排除,15就第一个九宫格而言,一定在红色区域,就黄色标示区域来看,已不能再放了,16这时可以马上先决定右上九宫格里的棕色格子是能放的啦。范例四:看到这左上方九宫格的第一列,就可以马上知道缺了哪两个数字,17是不是已经看出红色格子不是就是了,但是又看到第二行有,所以很轻松知道左上棕色格子一定是,18接下来就确定在红色
4、格子了。范例五:先看看这第一列,19左上方的九宫格里,第一列绝对有、,再考虑到第一行黄色区域,看到有和,20这下就可确定绝对放在左上角的棕色格子。数独快速入门(下篇)范例一:来看看这个高级进阶例子,可以先把眼光放在第一列和第一行,21看到在黄色区域里都有和,所以此黄色区域已经不能再放和了,这时可以考虑到左上九宫格里的红色格子能放和,22再看到第一列和第三列的黄色区域,这黄色区域里已经不能放,在左上九宫格里,能放的只有红色与棕色格子,但红色格子将会被和所占据,所以能确定棕色格子必然为。范例二:23看看左上方九宫格里,能否由些微线索决定的位置,首先,看到第一列后先排除、,又因左上方九宫格里有、,再
5、排除这三个数字,这下,在左上方九宫格的第一列,只剩下、可以填,然后,又看到第一行有和,所以,棕色格子必然不会是和,那么,就只剩下可以填入啦!?直观法 (Direct Elimination Techniques)?候选数法 (Candidates Elimination Techniques)直观法 (Direct Elimination Techniques)经常在报章杂志上看到的数独谜题,一般就算再难都可以用直观法 来解决。它不需要象候选数法(Candidates Elimination Techniques)那样在每个空白的单元格中用铅笔填上一大堆候选数。你只要有相24对锐利的眼光和一定
6、的逻辑分析能力,就可以准确地把空余的数字逐个填出来。实际上,直观法 就是对数独游戏规则的充分利用。虽然它并不如 候选数法 (Candidates Elimination Techniques)那样强大, 但通常要想体会解决数独谜题的乐趣,使用直观法 却是不二之选。直观法 (Direct Elimination Techniques)具有以下的特点:轻松上手。即便是数独新手,在拿到谜题的一刹那,就可以用直观法 来解题了。无需辅助。在纸上解题时一般只需要一支钢笔就可以。因为是通过推理和逻辑分析来确定哪个格填哪个数,或是哪个数填在哪个格里,所以基本不需要猜测。容易掌握。 对于 直观法 (Direct
7、 Elimination Techniques)中应用的各种算法,可以很快掌握并应用于实际中。相对简单。 比起 候选数法 (Candidates Elimination Techniques),它的算法相对比较简单,当然能解决的谜题的复杂度也相对要低。在直观法 (Direct Elimination Techniques)中,常用的算法包括:1. 单元唯一法( Sole Position Technique )2. 单元排除法( Basic Elimination Technique )3. 区块排除法 ( Block Elimination Technique )4. 唯一余数法 ( Sol
8、e Number Technique )5. 组合排除法( Combination Elimination Technique)6. 矩形排除法( Rectangle Elimination Technique)1. 单元唯一法( Sole Position Technique )这应该算是 直观法 中最简单的方法了。基本上只需要看谜题,推理分析一概都用不上,这是因为要使用它所需满足的条件十分明显。同样,也正是因为它简单,所以只能处理很简单的谜题,或是在处理较复杂谜题的后期才用得上。25我们先来看一个例子:在上图中,观察行B,可以看到除了B3 外,其他所有的单元格中都已有了数字,根据数独游戏的
9、规则,即每行,列或区块中不能有重复的数字,则B3 中能填入的数字只能是行B 中所未出现过的,也就是数字 3 。所以可以毫不犹豫地在B3 中填入 3 。这就是 单元唯一法在 行中的应用。这里的单元(Unit,orgroup),指的是行,列或区块。所以有三种情况:当某行有8 个单元格中已有数字,或当某列有8 个单元格中已有数字,或当某区块有8 个单元格中已有数字。无论是哪种情况,我们都可以很快地在该行,列或区块剩余的空格中填入该单元还未出现过的数字。下面是 单元唯一法 在列中的应用:26在第 7 列中,只有 F7 未填入数字,且这一列中数字8 还未出现过。所以F7 = 8 。在区块中也是一样:在起
10、始于 D7 的区块中,只有E7 还未填入数字,且这个区块中数字5 还未出现过,所以可以马上在E7 中填入 5 。单元唯一法 在解题初期应用的几率并不高,而在解题后期,随着越来越多的单元格填上了数字,使得应用这一方法的条件也逐渐得以满足。2. 单元排除法( Basic Elimination Technique )单元排除法 是直观法 中最常用的方法, 也是在平常解决数独谜题时使用最频繁的方法。使用得当的话,27甚至可以单独处理中等难度的谜题。使用 单元排除法 的目的就是要在某一单元(即行,列或区块)中找到能填入某一数字的唯一位置,换句话说,就是把单元中其他的空白位置都排除掉。它对应于 候选数法
11、 中的 隐式唯一法 。那么要如何排除其余的空格呢?当然还是不能忘了游戏规则,即行,列或区块中不能有重复的数字。从另一个角度来理解,就是如果某行中已经有了某一数字,则该行中的其他位置不可能再出现这一数字。如果某列中已经有了某一数字,则该列中的其他位置不可能再出现这一数字。如果某区块中已经有了某一数字,则该区块中的其他位置不可能再出现这一数字。单纯理解上面的规则还是不足以解题,但是在实践中这些规则却可以交叉使用。在实际解题过程中,应用最多也最方便的是对区块的单元排除法 ,我们可以先看下面这个例子:对于起始于 D1 的区块,其未填数字的空格有6 个之多,如果不使用单元排除法 ,是很难为这一区块填入任
12、何数字的。这时我们就可以利用行,列及区块的相互关系,即一个单元格既在某一行上,也同时在某一列上以及某一区块中的这种关系来解题。观察数字9 在谜题中的位置,可以看到它出现在B2 , A4 , C7 ,D8 , I1 和 H9 。而这些位置中,只有 B2 , D8 和I1 与起始于 D1 的区块有关联。因为I1=9 ,它所在的第1 列上的其他单元格中不可能再出现9, 而区块中的 D1 和 F1 正好也在第1 列上,所以这两个单元格填入9 的可能性被排除。同理,因为 B2=9 ,它所在的第2 列中的其他单元格不可能再填入9,而区块中的 D2 和 E2 也正好在第282 列上,因此,这两个单元格填入9
13、 的可能性也被排除掉了。再看行 D,因为 D8=9,所以该行上的D1 ,D2 和 D3 也不可能再填入9,而这些单元格正好也在起始于D1 的区块中。所以,这个区块中能填入数字 9 的位置就只剩下了E3 ,这样就通过排除法找到了答案,即E3=9 。下面再看一个在行中使用单元排除法 的例子:在谜题中观察数字4 和行 H ,在行 H 有 5 个空单元格无法确定数字,但是C3 位置上的4 使得其所在的第 3 列中的其他单元格上不能再出现4 ,所以 H3 不能填入4 。 I4 上的 4 使得其所在的区块中也不能再填入 4 ,它帮助行H 排除了两个单元格H4 和H6 ,而第 8 列上的 E8 中的数字4
14、使得同样位于这一列上的 H8 也排除了填入4 的可能。这样,行H 中能填入4 的位置就只剩下H9 了。在列中也可以使用单元排除法 :29在第 7 列中,我们试图确定能填入数字1 的位置。在行B 中,数字1 已经出现在 B2 上,所以 B7不可能再填入数字1 了。而位于 D8 的数字 1 也使得 F7 排除了填入数字1 的可能,因为它们位于同一区块中。这样,第7 列上就只有 A7 能填入数字1 了。通过上面的示例,可以看到,要对区块使用单元排除法 ,需要观察与该区块相交的行和列。要对行使用单元排除法 ,需要观察与该行相交的区块和列。要对列使用单元排除法 ,需要观察与该列相交的区块和行。在实际解题
15、过程中,行,列和区块之间的关系并不象上面这些图中所示的那么明显,所以需要一定的眼力和细心观察。一般来说,先看哪个数字在谜题中出现得最多,就从哪个数字开始下手,找到还未填入这个数字的单元(行,列或区块),利用已填入该数字的单元格与单元之间的关系,看能不能排除一些不可能填入该数字的位置,直到剩下唯一的位置。如果害怕搞不清已经处理过哪些数字的话,可以从数字1开始,从左上角的区块开始一直检查到右下角的区块,看能不能在这些区块中应用单元排除法 。然后测试数字 2 ,以此类推。单元排除法 是应用得最多的直观法 ,虽然在实践中经常会因为粗心而漏掉很多使用这一方法的机会,但只要勤加练习,就可以运用自如。3.
16、区块排除法( Block Elimination Technique )区块排除法 是直观法 中进阶的技法。虽然它的应用范围不如单元排除法 那样广泛,但用它可能找到用30单元排除法 无法找到的解。有时在遇到困难无法继续时,只要用一次区块排除法 ,接下去解题就会势如破竹了。区块排除法 实际上是利用区块与行或列之间的关系来实现的,这一点与单元排除法 颇为相似。然而,它实际上是一种模糊排除法,也就是说,它并不象单元排除法 那样利用谜题中现有的确定数字对行,列或区块进行排除,而是在不确定数字的具体位置的情况下进行排除的。这句话听起来似乎不好理解,让我们先从一个例子入手,看看区块排除法 是怎么应用的。对
17、于上面这个谜题,用基本的单元排除法 或是单元唯一法 都无法再找到解。这时可以尝试使用区块排除法 。我们先从填入数字最多的区块着手,也就是起始于G4 的区块,该区块中只有H6 和 I5 为空,且剩余数字 1 和 2 还未填入。这样,我们可以想办法确定这两个数字的位置。观察全局, 可以看到 D2=2,根据单元排除法, 它所在的第2 列上不能再出现数字2 ,所以 H2 和 I2将不能填入2,这使得起始于G1 的区块中数字2 可能出现的位置仅剩下I1 和 I3 ,见下图:31虽然我们无法确定2 在起始于 G1 的区块中的确定位置,但幸运的是,能填入2 的位置正好都在行I上,也就是说,无论2 在 I1
18、还是在 I3 ,行 I 的其他单元格中将不可能再出现数字2 ,所以可以毫不犹豫地排除在 I5 填入 2 的可能性, 这样,对于起始于G4 的区块而言,能填入数字2 的位置就只剩下H6 了。所以 H6=2。接下来,当然毫无疑问,利用单元唯一法 ,在 I5 填入数字1。先小结一下上面的求解方法:解题时,实际上是在对目标区块(主区块)有影响的区块(辅助区块)中应用单元 单元排除法 ,使辅助区块满足某些条件并能参与对主区块的数字排除。实际应用中,可能出现下面四种情况:当某数字在某个区块中可填入的位置正好都在同一行上,因为该区块中必须要有该数字,所以这一行中不在该区块内的单元格上将不能再出现该数字。当某
19、数字在某个区块中可填入的位置正好都在同一列上,因为该区块中必须要有该数字,所以这一列中不在该区块内的单元格上将不能再出现该数字。当某数字在某行中可填入的位置正好都在同一区块上,因为该行中必须要有该数字,所以该区块中不在该行内的单元格上将不能再出现该数字。当某数字在某列中可填入的位置正好都在同一区块上,因为该列中必须要有该数字,所以该区块中不在该列内的单元格上将不能再出现该数字。其中 1 ,2 两种情况相对常见,也比较容易判断。上面的示例就是第 1 种情况。下面我们会看到第 232种情况的例子:虽然在起始于A7 的区块中, 未填入数字的空单元格多达4 个,但我们还是可以轻松地确定数字5 的位置。
20、这是因为在起始于G7 的区块中,我们欣喜地发现数字5 可能出现的位置正好都在第8 列上,这时5 的确切位置已经不重要了,因为它已经满足了上面介绍的第2 种情况的条件, 因此可以参与对起始于A7的区块进行数字排除了。在它的影响下,A8 和B8 中填入数字5 的可能性已经不存在,因为它们都在第8 列上。这样,在起始于A7 的区块中,数字5 能填入的位置只剩下A9 和 C9 了。这时,我们再利用单元排除法,通过A4 位置上的数字5 再消除其所在行A 上的 A9 ,最终得到能填入5 的唯一位置 C9 。下面看几个比较少见的例子在行 C 上,数字 3 的位置可以通过下面的方法来确定:先看行 B,利用单元
21、排除法,通过H2 和 F3 位置上的3 进行列排除,得到行B 中能填入3 的位置为33B4 和 B5 。碰巧的是,这两个单元格都在起始于A4 的区块中,这时已经满足了上述情况3 的条件。利用单元排除法的区块排除,则行C 上的 C4 和 C5 都不能再填入3 ;再加上 F3 的列排除的共同努力,最终确定数字3 在行 C 上的唯一位置就是C1 。第 4 种情况的例子如下:在这个示例中,只是使用单元排除法和单元唯一法到这一步就继续不下去了。要想求得数字8 在第 6列的位置,就必须要借助区块排除法。先看第4 列,通过位于C3 和 I8 的数字 8 的行排除,使8 在第 4列可能填入的位置只剩下D4 和
22、 F4 ,而这两个单元格正好都在起始于D4 的区块中。因为第4 列不能没有数字 8 ,而数字 8 如果填在区块中的其他位置(如D6 ,E6 或 F6 )时将迫使 D4 和 F4 上不能再填入8 ,这样会导致第4 列没有数字8。因此,第 6 列中的 D6 ,E6 和 F6 能填入数字8 的可能性被排除。这样第 6 列中就只剩下B6 能填入 8 了。实际解题过程中,还会碰到比较复杂的情况,看下面的谜题:34你能确定数字3 在起始于 A1 的区块中的位置吗?先看位于C5 的数字 3 ,它不仅排除了同一行中C1和 C3 中填入 3 的可能性,也同时排除了同一行中C8 和 C9 填入 3 的可能性,这使
23、得在起始于A7 的区块中,能填入3 的位置只剩下B8 和 B9 ,见下图:利用 区块排除法 ,在起始于 A7 的区块中,无论3 在 B8 还是 B9 ,行 B 中的其他位置都不能再填入3 ,所以 B1 , B2 和B3 都被排除。于是,在起始于A1 的区块中,能填入3 的位置仅剩下A1 和 A2了。但至此我们还无法确定3 的准确位置,这时我们还要借助于其他的辅助区块来进一步排除。35观察起始于 D1 的区块, 利用 D7 位置上的3 排除同一行的D1 ,以及用 G3 位置上的3 排除同一列的 E3 和 F3 ,使区块中可能填入3 的位置只余 E2 和 F2 ,刚好这两个位置都在第2 列中,符合
24、上面介绍的第 2 种情况,于是可以把A2 也排除掉。最后,我们就可以很肯定地在A1 中填入数字3 了。这个例子同时使用了多个辅助区块同时参与排除。在实际使用中虽然这种情况并不常见,但却也不少见。关键在于如何能正确识别并恰当应用区块排除法 。相信通过大量的练习并勤于分析思考,这种方法就可以运用自如,得心应手。下面是其他的一些例子,可以帮助更好地理解并掌握这种技法:364. 唯一余数法( Sole Number Technique )唯一余数法 是直观法 中较不常用的方法。虽然它很容易被理解,所以说明这个方法不需要很大篇辐,然而在实践中,却不易看出能够使用这个方法的条件是否得以满足,从而使这个方法
25、的应用受到限制。与单元唯一法 相比, 唯一余数法 是确定某个单元格能填什么数的方法,而单元唯一法 是确定某个数能填在哪个单元格的方法。另外,应用单元唯一法 的条件十分简单,几乎一目了然。与候选数法 相比, 唯一余数法 相当于 显式唯一法 。虽然 显式唯一法 是候选数法 中最简单且应用最容易的方法,但在直观法 中却正好相反。先看一个例子:37对于单元格 G9 应该填入什么数字,就算你把前面介绍的所有直观技法都用上,也不得而知。然而,我们通过观察它所在的行,列和区块,可以发现除了数字2 以外, 1 到 9 中其他的数字都出现了,其中行G 中包含了 7,6,9,5,3 和 8,第 9 列中包含了数字
26、5 , 8, 7 和 1 ,起始于 G7 的单元格中包含了3 ,8 , 4, 7 , 5 和 1 。这样,如果 G9 不填入数字2 ,就一定会违反游戏“行,列或区块不能出现重复数字”的规则。所以G9 中的数字一定是2总结一下, 就是如果某一单元格所在的行,列及区块中共出现了8 个不同的数字,那么该单元格可以确定地填入还未出现过的数字。怎么样,很简单吧,但在实践中却不那么容易识别。看下面的谜题:你能看出来对哪个单元格应用唯一余数法 吗?38还有这个谜题:答案分别是 E6=9和 I7=9 。一般来说,只有在使用基本的排除方法都失效的情况下,才试着使用这个方法来解题。5. 组合排除法( Combin
27、ation Elimination Technique)组合排除法 和区块排除法 一样,都是 直观法 中进阶的技法, 但它的应用范围要更小一点。一般情况下,基本没有机会用到这种方法解题,所以要找到相应的例子也都很困难。当然,如果你希望优先以这个技法来解题的话,还是能碰到很多能符合使用组合排除法条件的情况。组合排除法 ,顾名思义,要考虑到某种组合。这里的组合既包括区块与区块的组合,也包括单元格与单元格的组合,利用组合的关联与排斥的关系而进行某种排除。它也是一种模糊排除法,同样是在不确定数字的具体位置的情况下进行排除的。下面先看一个例子:39对于上面这个谜题,你能确定数字6 在起始于 G4 的区块
28、中的位置吗?要想获得正确的答案初看起来有些困难。因为虽然在G9 和 H3 已经存在了两个6 ,但是利用它们只能行排除区块中的G4 和 H6 两个单元格,还是无法确定6 到底是在 I4 还是在 I5 中。这时候, 组合排除法就派上用场了。现在撇开起始于G4 的区块,先看它上面的两个区块,即起始于A4 和 D4 的区块。这几个区块的共同特点是占有同样的几列,也就是第4 列至第 6 列,因此它们之间的数字会相互直接影响。对于起始于 A4 的区块,利用 A1 处已有的数字6 进行行排除,可以得到这个区块中可能填入6 的位置只剩下两个:B5 和 C6 。 对于起始于 D4 的区块,利用 E7 处已有的数字6 进行行排除,可以得到这个区块中可能填入6 的位置也剩下两个:F5 和 F6 。这时,我们仍无法确定6 在这两个区块中的确切位置。但不妨对可能出现的情况作一下分析:40假
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