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数独里的 X-Wing 是什么意思?

这个图形长什么样、为什么它删掉的候选数是「必然」而不是「大概」、怎么找才不至于满盘乱扫,以及 Swordfish 为什么就是同一个道理放大一号。

X-Wing 通常是一个人学到的第一个「不填数字」的技巧。它一个格子都不确定,只删候选数。所以很多人第一次用完会觉得白忙一场,也正是在这一步,不少人悄悄改成了猜。

但这一关值得过。X-Wing 删掉的候选数不是「概率上大概不行」,而是逻辑上根本不可能。看懂了理由之后,这个图形就不再像一条要背下来的冷知识,而是一眼就该看出来的东西。

这个图形长什么样

先锁定一个数字,眼里只留这一个数字,比如 7。然后去找这样的两行:在这一行里,7 只剩下恰好两个格子还能填。不是三个,不是四个,是恰好两个。

如果第一行的那两个候选格,和第二行的那两个候选格,落在完全相同的两列上,这就是一个 X-Wing。

把这四个格子画出来,它们正好是一个矩形的四个角。名字里的 X,来自你可以在这个矩形上画出的两条对角线。

为什么这个删除是必然的

这两行各自都必须在某处放一个 7,而在每一行里,能放 7 的地方只剩下矩形的那两个角。所以上面那行的某个角要拿到 7,下面那行的某个角也要拿到 7。

这件事只有两种发生方式:要么左上角和右下角拿走这两个 7,要么右上角和左下角拿走。两个 7 不可能都挤在左边那一列——真那样的话,右边那一列在这两行里就没地方放 7 了。

关键在于这两种情况的共同点:无论走哪一种,左边那一列都从这两行里拿到了它的 7,右边那一列也一样。你并不知道具体是哪一行供给的,也完全不需要知道。两列的 7 都已经有着落了。

整个推理到此为止。既然这两列的 7 都已经被这两行「预定」掉了,那么这两列里的其他任何格子都不可能是 7。把这两列剩下所有格子里的 7 划掉。你确实一个数都没填上,但盘面已经实实在在地变简单了,而且往往紧接着就会掉出一个隐性唯一数。

横过来同样成立

上面所有的话,把「行」和「列」两个词对调,一样成立。找两列,某个数字在这两列里各自恰好只有两个候选格,而且这两对格子落在相同的两行上,那就可以把这个数字从这两行的其余格子里删掉。

大家漏掉的 X-Wing 里,有一半是这种转置的形态,原因很简单——很多人从头到尾只按一个方向扫。

实战里怎么找

靠眼睛在整盘候选数里找矩形,是找不出来的。正确的做法是逐个数字过,并且用这个数字的稀缺程度当筛子。

  1. 挑一个已经填得比较满的数字——九个里面已经落了六个或七个的那种。这类数字的候选格被挤在很少的位置上,而这正是 X-Wing 需要的条件。
  2. 针对这个数字,把「恰好只有两个候选格」的行标出来。其余的行完全不用看。
  3. 把标出来的行两两对比。你只问一个问题:这两行用的是不是同样的两列?
  4. 如果是,就把这个数字从这两列的其余格子里删掉。
  5. 再把行和列对调,重来一遍。

按这个流程走,一个数字判有没有 X-Wing 用不了一分钟,因为你每次盯着的从来不超过几行。把它当成一个要在满盘铅笔字里认出来的图形,才是让人觉得这技巧不可能掌握的根本原因。

Swordfish 是同一件事的三行版

Swordfish 就是把上面的论证从两行换成三行。找三行,使某个数字在这三行里的候选格全部落在相同的三列之内——注意这里很重要:每一行可以有两个候选格,也可以有三个,不要求都是三个。

这三行必须各给出一个这个数字,而它们只能落在那三列里,三行三列刚好把三个位置分完。于是这个数字可以从那三列的其余格子里删掉。

这也是为什么求解器一般把两者写在一起:它们本来就是同一段带尺寸参数的例程。静心数独的 X-Wing 和 Swordfish 判定,就是同一套鱼型例程分别跑 n = 2 和 n = 3,两者都属于专家档——一道题若非要用到它们,说明比它们便宜的技巧全都推不动。

找到了却什么都没删掉

完全可能出现这种情况:图形是真的,但它要删的那些候选数本来就不在盘面上。这不算你判断错了,只是这一次这个图形没兑现价值。换下一个数字继续。这个技巧值得跑,是因为它成本低,而不是因为每一次都能一击见效。

常见问题

X-Wing 会直接确定一个数字吗?

不会,从来不会直接确定。它只删别的格子里的候选数。通常发生的是,删掉之后某个格子或者某个单元只剩下一种可能,于是那一步才把数字填上。如果你指望用完立刻能填一格,多半会误以为这个技巧什么也没干。

这四个格子必须分属不同的宫吗?

不是硬性要求,但实战里基本都是。如果那两列落在同一个宫里,更便宜的区块摒除和区块宣告一般早就把这些候选数处理掉了,这时的 X-Wing 只是多余,并不是错的。

X-Wing 和 XY-Wing 有什么区别?

名字很像,其实毫无关系。X-Wing 讲的是同一个数字在四个格子上摆成矩形。XY-Wing 讲的是三个各只有两个候选数的格子,一个枢纽格同时看到两个夹子格,然后把某个数字从两个夹子共同能看到的格子里删掉。两者在本 App 里都属于专家档,但你去找它们的时候,眼睛盯的完全是两回事。

普通难度的题需要用到 X-Wing 吗?

只有最难的那一档才需要。本 App 里入门到困难的题,都验证过不用 X-Wing 也能推完——难度取的就是求解器实际用上的最难技巧,而 X-Wing 只出现在专家档。

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