数独高级技巧(6):唯一性(Uniqueness)- 下篇

数独高级技巧(6):唯一性(Uniqueness)- 下篇

首页休闲益智数独大本营高级版更新时间:2024-04-22

开篇再说一句,唯一性的技巧基于标准数独只能有一个答案。

上篇文章也说了什么情况下会导致数独有双解,没看过的可以去看一下

唯一性的解题思路就在于,我们的数独是没有双解的,如果填入某个数字会导致双解的出现,那么这个数字就是错误的。

好了,我们开始讲 UR

我再把上篇文章 UR 的图拿出来大家再理解一下什么是 UR

看到上面图中这种两宫(请记住一定是两宫,四宫不属于 UR,不能使用这个技巧)由 4 个相同的双值格组成的 2 行 X 2 列的矩形称为唯一矩形。上图中这种情况就是有双解的,我只是用来给你介绍一下什么是 UR,标准数独会避免出现这样的情况。

好了,下面来讲 UR 怎么用

UR Type 1

上图中,如果 R2C2 != 3 会怎么样?

如果 R2C2 != 3 那么会行成一个候选数 89 的唯一矩形,会出现双解,与数独只有唯一解矛盾,那么只有 R2C2 = 3 才能避免出现这种情况。我们把这种可能形成 UR 的 4 格中的只有 1 格多出来一个候选数 X 的结构称为 UR1,基于唯一性,那一个候选数 X 应该被填入所在格内(也可表述为,可删去该格中 X 之外的数字)。

再看一个例子

R9C6 只能是 1

UR Type 2

如果在可能形成 UR 的四格中,同侧的两格都多出来一个相同的候选数 X,该怎么办?

比如上面这张图,如果想不形成 37 的 UR,那么 R78C9 一定有一个 8 存在,这个 8 的作用也很简单,可以删除掉 C9 或者 B9 中的 8,在上图中就是 R9C9 的 8 可以删除。

再看一个例子

避免 69 的 UR 形成,R8C56 的 7 一定会有一个成立,所以可以删除 R8 和 B8 中的 7,就是上图中红色圆圈的 7

UR Type 3

UR 2 中,多出来的候选数是同一个数字,如果不同我们能做什么呢,看下面这个例子

要避免出现 15 的 UR,R4C8 的 46 活着 R6C8 的 69 必须成立一个,但这个看起来并没有什么用,结合 R12C8 这两个格子,出现了一个 469 的数组,这几个数字在 C8 中必须出现在这几个格子,所以我们可以把 C8 中其他的 469 都删除。

这种结构没法直接推出来数字和删除数字,但如果能在某行、列、宫找到和它对应的数对(数组),就可以删除那一行、列、宫的其他数字了

再看一个

13 必须出现在 R6C123,所以 B4 其他的 13 和 R6 其他的 13 都可以删除

UR Type 4

继续看例子,接下来例子推断会复杂一点,但你们只需要记住一点,我要避免 UR 的结构出现。

上图中我们要避免 67 的 UR 出现,那么 R3C7 的 25 或者 R3C9 的 5 要成立一个,R1C7 刚好是 25 跟他出现了数对,可以删掉 R2C8 的 2,那么 R2C8 = 7,两个红色的 7 可以删掉。我们再换个角度来看这两个 7 怎么删掉,如果 R1C7 不是 25 的话,观察 R3,6 只存在于这两个格子里面,所以这两个格子一定有一个 6,另外要避免出现 UR,这两个格子还需要有 25 之间的一个数字,总共就两个格子,一个是 6,一个是 25 中一个,7 就没有地方放了,所以可以删掉这两个 7。

再看一个

这个例子虽然也可以用数对,但我们刚才说的方法也是同样成立的。

这两个例子不是特别好(用数对更简单),但至少这个方法的推论在这两个例子中可以看出来怎么使用。

UR Type 5

UR 2 中,多出来的相同候选数出现是在 UR 的同侧,如果出现在对侧怎么办?

上图中,多出来的候选数 1 出现在对侧,这两个 1 一定有一个成立,不就是一条强链么

R7C8{1}==R8C5{1},删除他们的共同作用格,上图中就是红色的 1

再看一个

R8C6{6}==R89C9{6},可以删掉 R8C7 的 6

UR Type 6

我们直接看例子

这个推断大家想想 UR 4 的方法,候选数 5 只存在于这 4 个格子中。

要避免出现 25 的 UR,那么这个矩形里面的 13 必须成立一个

对角线上的 5 是同真同假的关系

所以有 13 的格子就不能是 5,如果是 5 的话,13 就不能存在了

再看一个例子

一样的原理,就不多解释了

Hidden Rectangle(隐藏矩形)

在一个候选数是 (AB) 的 UR 结构中,如果有 2-3 格有其他候选数,我们从没有额外候选的那一格开始,检查对角线上的格子数字 A(B),如果那一格的行和列都不存在 A(B),那么我们就可以删除数字 B(A)。原理和 UR 6 差不多,我们看例子。

避免出现 59 的 UR,176 必须出现一个,R7C7 的 5 和 R9C5 的 5 是同真同假的关系

假设 R9C5 = 5,那么 R9C5 肯定不是 9

假设 R9C5 = 9,那么 R7C5=R9C7=5,R7C7 是 9,变成了一个互换结构,会有双解,和唯一性不符合

为了避免出现双解 R9C5 只能是 7 ,还是不能是 9

所以 R9C5 的 9 可以删除

再看一个例子

这个例子看上去很像 UR 6,但无论 4 还是 5 都不是两条对角线同真同假的关系,所以不能直接用 UR 6

R2C9 和 R3C2 都只有两个候选数,但 R3C2 无论候选数 4 还是 5 在 R3 和 C2 都在其他地方出现过,R2C9 的 4 在 R2 和 C9 的其他位置没有出现,所以我们可以删掉 R2C9 的 5。

推断过程和上面那个例子一样,R2C9 是 4 的话,R3C2 是 4,其他两个位置可以是其他数字避免 UR 出现,如果 R2C9 是 5,那么 R2C2=R3C9=4,R3C2=5,出现了 UR,所以 R2C9 不能是 5

Avoidable Rectangle(可避免矩形)

我们上面的方法都是针对 4 个格子都是候选数的情况怎么避免出现 UR,当有格子已经填入数字后,我们也可以利用唯一性来避免互换结构,这种解决方法就是可避免矩形。

多解释一句互换结构,刚刚在隐藏矩形说了,出现互换结构就是双解,上篇文章 UR 互换结构的双解情况,我们唯一性所有的解题技巧都是避免双解。

Avoidable Rectangle Type 1

AR1 类似于 UR1,只是一个是填了数字一个没有填数字

R2C9 如果填入 9 的话会发生什么,R1C1,R2C1,R1C9,R2C9 出现了 9,7,7,9 的一个互换结构,所以 R2C9 不能是 9

再看一个

要避免 R5C78 和 R7C78 的这个 UR,所以 R5C7 不能是 3

Avoidable Rectangle Type 2

AR1 是一个候选数的情况,AR2 是同侧单个候选数,类似 UR 2

看例子

紫色的两个 9 必须成立一个,不然就有 37 的 UR 了,删除他们影响的 9

再看一个

同样的紫色的 9 必须成立一个,避免 28 的 UR 出现

对于可避免矩形,我需要强调一点

数字必须是你填入的,不是数独题目已经给的数字,给的数字是不会动的,所以不是互换结构

UR 终于讲完了,用法有很多,你只要记住一点,我们要避免 UR 的出现,我们要避免互换结构出现,标准数独只有唯一解。

至于看到 UR,能不能删除数字,怎么删除数字,就需要你们多练习,除了上面说的这些方法,UR 怎么和链结合就需要你们自己探索了


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