數(shù)獨(dú)的候選數(shù)法解題技巧

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

(Colors)

概說(shuō)

遇到了高級(jí)、困難級(jí)的數(shù)獨(dú)謎題,使得唯一候選數(shù)法和 隱性唯一候選數(shù)法黔驢技窮的時(shí)候,就是各種刪減法上場(chǎng)的時(shí)機(jī)了。在各種的刪減法中,哪一個(gè)要先用 是隨個(gè)人之喜好的,并無(wú)限制。本頁(yè)介紹的例子雖然可能可以使用其它刪減法完成解題,但在大部份的情況 下是無(wú)可取代的,不過(guò)本刪減法成立的條件和其它方法相比稍嫌繁雜,所以一般在使用時(shí),均將其優(yōu)先級(jí)放在后面,只在不得已時(shí)才用之!
 

<圖 1>

請(qǐng)看<圖 1>,此時(shí)使用以往所提及的:數(shù)對(duì)刪減法、區(qū)塊刪減法、隱性數(shù)對(duì)刪減法、三鏈數(shù)刪減法、 隱性三鏈數(shù)刪減法、矩形頂點(diǎn)刪減法、三鏈列刪減法...等各式刪減法都已找不到下一個(gè)解了,這才是 關(guān)鍵數(shù)刪減法(Colors, Colouring)最好的上場(chǎng)時(shí)機(jī)。

某一個(gè)數(shù)字在某一行、某一列或者某一個(gè)九宮格的各宮格候選數(shù)中恰出現(xiàn)兩次時(shí),我們說(shuō)在 這一行、這一列或者這一個(gè)九宮格中有了一個(gè)關(guān)鍵數(shù)。由于使用本刪減法的時(shí)機(jī)是在數(shù)獨(dú)填制的中后期, 所以擁有同一個(gè)關(guān)鍵數(shù)的行列或九宮格通常不止一處,而且環(huán)環(huán)相扣,使得候選數(shù)中包含該關(guān)鍵數(shù)的宮格 形成涇渭分明的兩大陣營(yíng);<圖 2> 和 <圖 1>是完全相同的數(shù)獨(dú)殘局,但只顯示候選數(shù) 4 的情形:

 <圖 2>

在 <圖 2> 中,第一列的數(shù)字 4 僅出現(xiàn)在 (1, 1) 及 (1, 5),是本列的關(guān)鍵數(shù),此時(shí),若數(shù)字 4 應(yīng)填入 (1, 1),則 (1, 5) 就不能再填入數(shù)字 4;反之,若數(shù)字 4 應(yīng)填入 (1, 5),則 (1, 1) 就不能再填入數(shù)字 4 了; 雖然我們還不知道哪一個(gè)宮格應(yīng)填入數(shù)字 4,但卻可以利用關(guān)鍵數(shù)的這一個(gè)特性,將待填的部分宮格區(qū)分成兩組, 只要其中的一組宮格應(yīng)填入數(shù)字 4 ,另一組宮格就不可能再填入數(shù)字 4 。<圖 2> 中底色為粉紅及淺藍(lán)的兩組宮格, 就具有這樣的性質(zhì)。

接下來(lái),我們就可以根據(jù)這兩組宮格的分布情形,做一些確切的判定:

1. 當(dāng)在底色為淺藍(lán)的宮格中填入數(shù)字 4 時(shí),并無(wú)任何不妥!

2. 若在底色為粉紅的宮格中填入數(shù)字 4 時(shí),則第 7 列或第 7 行都將出現(xiàn)兩個(gè)數(shù)字 4,這是違反填制規(guī)則的。

所以所有底色為粉紅的宮格都不可能填入數(shù)字 4,這些宮格候選數(shù)中的數(shù)字 4,全部都可以刪減掉!回到 <圖 1>,我們可發(fā)現(xiàn),進(jìn)行刪減之后,下一個(gè)解的尋找根本就不成任何問(wèn)題了。

大部分情況下,利用行列及九宮格的關(guān)鍵數(shù)將相關(guān)宮格區(qū)分為兩組后,并不一定可找出上述的矛盾狀況, 而確切的據(jù)以判定某一組宮格可進(jìn)行候選數(shù)的刪減,例如<圖 3>就是一個(gè)例子:由第 9 列的關(guān)鍵數(shù) 6 所引發(fā)區(qū)分的兩組宮格,不論將數(shù)字 6 填到粉紅或淺藍(lán)為底色的宮格中,都是不會(huì)產(chǎn)生矛盾的。

 <圖 3>

不過(guò)<圖 3>卻展示了關(guān)鍵數(shù)刪減法的另一種刪減狀況;請(qǐng)看第 1 列中的 (1, 5) 及 (1, 8),它們有什么 特殊之處呢?尤怪居然要用淺綠的底色來(lái)標(biāo)示!

哈!哈!相信你已看出來(lái)了,在這兩個(gè)宮格的同一行上,都有兩個(gè)不同底色的宮格存在,這代表:不論最后 數(shù)字 6 應(yīng)填到哪一組底色的宮格中,因?yàn)楸拘械臄?shù)字 6 已被填入了,所以這兩個(gè)宮格都不可能再填入數(shù)字 6 了,因此這兩個(gè)宮格的候選數(shù) 6 都可被安全的刪減掉!

為了更清楚的說(shuō)明這類的刪減,假設(shè)有某個(gè)數(shù)獨(dú)殘局的數(shù)候選數(shù) 1 分布如<圖 4> :

 <圖 4>

利用<圖 4>第 1 列中的關(guān)鍵數(shù) 1,可將部分宮格區(qū)分為兩組獨(dú)立的宮格,分別以粉紅及淺藍(lán)為底色來(lái)標(biāo)示; 只要其中的一組宮格被填入數(shù)字 1,另一組宮格就不可能再填入數(shù)字 1。雖然在本圖中的任一組宮格中填入 數(shù)字 1 都不會(huì)產(chǎn)生矛盾,但是仍可以利用這些宮格的分布,對(duì)其它宮格進(jìn)行刪減。

1. 先看 (3, 7)、(3, 8)、(3, 9),因?yàn)樯嫌揖艑m格中己擁有粉紅及淺藍(lán)為底色的宮格各一個(gè),表示不論 數(shù)字 1 應(yīng)填到哪一組底色的宮格中,因?yàn)楸揪艑m格中的數(shù)字 1 已被填入了,所以其它宮格都不能再 使用數(shù)字 1 了,因此這三個(gè)宮格的候選數(shù) 1 都可被安全的刪減掉!

2. 再看 (4, 9),因?yàn)橥械?2, 9)有一個(gè)粉紅底色的宮格,同列的(4, 4)又有一個(gè)淺藍(lán)底色的宮格,所以 不論數(shù)字 1 應(yīng)填到哪一組底色的宮格中,因?yàn)橥粋(gè)行、列中的數(shù)字 1 已被填入了,所以本宮格就不能 再使用數(shù)字 1 了;這個(gè)宮格的候選數(shù) 1 可安全的刪減掉!

3. 最后來(lái)看看 (4, 1)、(5, 1),因?yàn)橥兄屑簱碛蟹奂t及淺藍(lán)為底色的宮格各一個(gè),所以這兩個(gè)宮格的 候選數(shù) 1 都可安全的刪減掉!

利用「以關(guān)鍵數(shù)的關(guān)系找出矛盾的組合,或者找出確切可進(jìn)行刪減的宮格,進(jìn)而將該數(shù)字自宮格候選數(shù)中刪減掉」 的方法就叫做關(guān)鍵數(shù)刪減法(Colors, Colouring)。由于在說(shuō)明本法的分組狀況時(shí), 以顏色來(lái)區(qū)分是最清楚明了的,所以外國(guó)人就以 「colors 顏色」為名,也是十分傳神的。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/103622.html

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