数独被要求具有唯一性,即所有合格的题目需要有且仅有单一解。若题目有多个解,则是不合格的题目,应当加以摒弃。
针对这一特性,产生了一大类专有的解题方法,即唯一性解法。唯一性解法的核心为:若某处局部有多解,且与整体封闭,其余部分无法干预该部分的解答时,该题目其余部分必定无解。
观察下面的实例(左下图),经基本功处理后如右下图所示:
此题需要一些高级技巧进行解答,但利用唯一性解法可以避免使用高级技巧。以左下图所例,若C7=3,则形成以下局面,A4、C4、A8、C8这四格,可能有两种填入方式,A4=C8=5,A8=C4=8,或A4=C8=8,A8=C4=5(右下图)。这两种方式都不受其余数字的影响,无论填入哪一种都有可能。这样的情况就叫作局部多解。由前文可知,这样的结构一旦出现,其余部分必定会无解,因此需要避免这类结构。
为避免此类型结构出现,只有C8=3(左下图)。之后可以解开本题答案(右下图)。在本题中,我们避免的局部多解结构叫作致命模式,通过避免致命模式来解题的方式叫做唯一矩形。
唯一矩形有多种的结构,无论哪一种,其本质都是避免致命模式。上文所述的结构是第一类唯一矩形,通过破坏致命模式唯一可改变的一角,从而避免致命模式的生成。
另一种常见的唯一矩形,是通过区块阻止致命模式的生成。观察下题(左下图),利用基本功处理后如右下图所示:
在这个案例中,我们可以利用第一类唯一矩形的方法,得到A3=4。利用第二类唯一矩形的方法来看,A3、B3中必定含3,如果也含6则构成数对,A3和B3都是3或6,形成唯一矩形。所以A3、B3中都不包含6,得B3=3。
最终解得本题终盘如下图所示。本题需要高级技巧,但灵活使用唯一矩形能够避免使用高级技巧,减少解题所需的时间。
实际解题过程中,唯一矩形会有多种更加灵活的运用方式,这一部分会在拓展阅读中进行阐述。
技巧提炼
合格的数独拥有唯一解,因此某些局部多解的致命模式需要被摒弃。局部多解的结构称为致命模式,致命模式内部拥有至少两组解,并且不能受到其余格的干扰。
如左下图所示,B3、C3、B7、C7构成致命模式,但余下两组不构成致命模式,因为可能会被宫内的其余已知线索破坏其内部的解。
右下图中,唯一矩形的应用也较为灵活。B3、C3、B7、C7的致命模式需要被破坏,所以C7=9;同时为了避免G1、H1、G7、H7形成致命结构,G7、H7中不能包含数字4。(两图仅为示意图,对一些单元格的候选数进行了人为限定)(www.xing528.com)
12练习
请利用唯一矩形法解开题目。
★解题要点:(方法不唯一,仅供参考)
第一题
解题要点:为避免A2、B2、A4、B4形成1、7的致命模式,B2=9。
第二题
解题要点:为避免A7、A9、I7、I9形成3、7的致命模式,I7=9。
第三题
解题要点:为避免B7、B8、F7、F8形成5、8的致命模式,F7=1。
第四题
解题要点:为避免A1、C1、A9、C9形成1、4的致命模式,A9=6。
第五题
解题要点:为避免G3、H3、G9、H9形成3、6的致命模式,G9、H9中必然没有数字6,得第九列的6在B9;或为了避免该致命模式,G9、H9中必然有数字2,形成2的区块,得A9=7。
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