前言
数独是一种运用数字进行演算的逻辑游戏,起源于 18 世纪末的瑞士。到 19 世纪初,数独游戏已经逐渐成形。一个 9 X 9 的方形盘面,被分割成了 9 个 3 X 3 的小九宫格,而玩家需要做的是在给定数字的基础上,将盘面填满,使得每行、每列及每个小九宫都是数字 1-9 不重复。
名词释义
九宫格
水平方向有 9 横行,垂直方向有 9 纵列的矩形,划分 81 个小矩形,称为 九宫格(Grid),如下所示,是数独的作用范围。
单元划分
水平方向的每一横行有 9 格,每一横行称为 行(Row)。
| R1 | |||||||||
| R2 | |||||||||
| R3 | |||||||||
| R4 | |||||||||
| R5 | 行 | ||||||||
| R6 | |||||||||
| R7 | |||||||||
| R8 | |||||||||
| R9 |
垂直方向的每一纵列有 9 格,每一纵列称为 列(Column)。
| C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | C7 | C8 | C9 |
| 列 | ||||||||
三行与三列相交之处有 9 格,每一单元称为小九宫,简称 宫(Box),通常用粗线标识。
第 1 宫 B1 | 第 2 宫 B2 | 第 3 宫 B3 |
第 4 宫 B4 | 第 5 宫 B5 | 第 6 宫 B6 |
第 7 宫 B7 | 第 8 宫 B8 | 第 9 宫 B9 |
上述行、列、宫、单元格统称为 单元(Unit);而行、列、宫统称为 区域(Region)。
格位编号
格位按所处的行列单元赋予坐标值。
| C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | C7 | C8 | C9 | |
| R1 | |||||||||
| R2 | x | ||||||||
| R3 | |||||||||
| R4 | y | ||||||||
| R5 | |||||||||
| R6 | |||||||||
| R7 | z | ||||||||
| R8 | |||||||||
| R9 |
如上所示,x 的坐标为 R2C2;y 的坐标为 R4C6;z 的坐标为 R7C8。
注意
坐标有多种标识法,有横行 A-I,纵列 1-9(如中国);也有横行 1-9,纵列 A-I(如日本)。这两种标识容易混淆,故最被广泛使用的是横行 R1-R9,纵列 C1-C9 的标识法。
提示数
在九宫格的格位填上一些数字,作为填数判断的 线索(Hint),称为 提示数(Clue)。
| C1 | C2 | C3 | C4 | C5 | C6 | C7 | C8 | C9 | |
| R1 | 8 | 2 | |||||||
| R2 | 3 | 8 | 2 | 6 | |||||
| R3 | 7 | 9 | 5 | ||||||
| R4 | 5 | 1 | |||||||
| R5 | 4 | 6 | |||||||
| R6 | 2 | 7 | |||||||
| R7 | 4 | 8 | 6 | ||||||
| R8 | 7 | 1 | 3 | 9 | |||||
| R9 | 1 | 8 |
如上所示,R2C2 的提示数为 3,R6C8 的提示数为 7。
数独规则
将数字 1-9 填入空格中,使得每一数字在每行、每列、每宫中各出现一次。
数独谜题(Puzzle)按规则填入数字,必须只能有一个结果。也叫 唯一解(Unique Solution),否则不被承认是数独谜题。
解题技巧
解题的本质方法由两种:
用数字去找单元内唯一可填空格,称为 摒除法,可填唯一空格称为 摒余解(Hidden Single)。
可填唯一空格在宫单元称为 宫摒余解(Hidden Single in Box),这种解法称 宫摒除法。
可填唯一空格在行单元称为 行摒余解(Hidden Single in Row),这种解法称 行摒除法。
可填唯一空格在列单元称为 列摒余解(Hidden Single in Column),这种解法称 列摒除法。
行摒余解和列摒余解合称 行列摒余解(Hidden Single in Line),这种解法称为 行列摒除法。
用格位去找唯一可填数字,称为 余数法,格位唯一可填数字称为 唯余解(Naked Single)。
余数法是删减 等位群格位(Peer)已出现数字的方法,每一格位的等位群格位有 20 个。
A 如上所示,格位 A 的等位群格位为绿色格,共有 20 个。
上述方法称为 基础解法(Basic Techinques),其他所有的解法称为 进阶解法(Advanced Techniques),是在补基础解法之不足,所以又称 辅助解法。
进阶解法包括:区块摒除法(Locked Candidates)、数组法(Subset)、四角对角线(X-Wing)、唯一矩形(Unique Rectangle)、全双值坟墓(Bivalue Universal Grave)、单数链(X-Chain)、异数链(XY-Chain)及其他数链的高级技巧等等。目前已发展出来的方法有近百种之多。
其中前三种加上基础解法为一般数独书中介绍并使用的方法,同时也是大部分人可以理解并掌握的数独解题技巧。
通过基础解法出数只需一种解法,摒除法或唯余法,超出此范围而需要施加进阶解法时,解题点需要进阶解法协助基础解法来满足隐性唯一或显性唯一才能出数,该解题点的解法需要多个步骤协力完成,因此称做 组合解法。
解题必须以逻辑为依归,猜测的方法被称为 暴力型解法(Brute Force),不提倡此方法。
解题方法
依解题填制的过程可分为 直观法 和 候选数法。
直观法就是不做任何记号,直接从数独的盘势观察线索,推论答案的方法。
候选数法就是删减等位群格位已出现的数字,将剩余可填数字填入空格作为解题线索的参考,可填数字称为 候选数(Candidates,或备选数)。
直观法和候选数法只是填制时候是否有标注的区别,依照个人习惯而定,并非鉴定题目难度或技巧难度的标准,无论是难题或是简单题都可使用上述方法填制,一般程序解题以候选数法较多。
提示
通过基础解法可完成的谜题称为 基础题,其余的称为 进阶题。
以解题而言,进阶题不一定比基础题难,提示数的多少与解题难度没有直接关系。
