數(shù)獨的另類玩法

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中數(shù)學 來源: 高中學習網(wǎng)


概說

任何一樣事物在推出之后,總有人會不甘于維持現(xiàn)狀,對該事物進行改變創(chuàng)新,這本是無可厚非的事, 如果沒有這些積極尋求創(chuàng)新改變的人,或許現(xiàn)在就沒有數(shù)獨的存在了,它將仍是拉丁方陣的一部分, 或是一些看來不具美感,難度太淺而無趣,或難度太深而失趣的數(shù)字方陣而已。

就和魔方陣一樣,如果只是要人將數(shù)字 1 ~ n2 填入一個 n*n 的方陣中,那將簡單而無趣, 適當?shù)募由厦啃小⒚苛屑皩蔷的和都要相等的條件之后,難度提高了,樂趣也隨之產(chǎn)生。

現(xiàn)行正規(guī)的數(shù)獨,大約有如下幾項要求或限制:

1. 由 9 行、9 列共 81 個宮格組成,并區(qū)分為九個九宮格。

2. 在每一行中都要包含數(shù)字 1~9。

3. 在每一列中都要包含數(shù)字 1~9。

4. 在每一個九宮格中都要包含數(shù)字 1~9。

以上三條規(guī)則,如此敘述本已足夠,但有時為了加深玩者的印象, 還會強調(diào)數(shù)字不可以重復;其實如果九個宮格中一定要包含數(shù)字 1~9,本來就不可能重復,因為若有數(shù)字 重復了,就一定會有某一個數(shù)字未被包含啊!

5. 預先給定的數(shù)字必須是點對稱的。

6. 只有一個解。

7. 必須可用邏輯的方式解題。

第 1 條規(guī)定了游戲的外觀,第 2 ~ 4 條規(guī)定了游戲的規(guī)則,第 5 ~ 7 條則為給設計者的要求。一般而言, 對第一、二項的創(chuàng)新修改是最容易的,對第三項的創(chuàng)新修改則困難多了!

另類數(shù)獨

最簡單的更改及創(chuàng)新就是將數(shù)獨原本的填入物 1~9換成別的對象,例如:英文字母、花草圖案......等等。

 填入英文字母的另類數(shù)獨

填入各種圖案的另類數(shù)獨

如果您真的動手去解上述二圖,您將會發(fā)現(xiàn):所需運用的技巧確實一點都沒變,或許可以利用這點來吸引 那些天生懼怕數(shù)字的人哦!

有些網(wǎng)站或專書為了循序漸進的理由,認為一開始就填 9×9 的數(shù)獨,或許太難了,所以應從 4×4 的小數(shù)獨 開始入門,比較容易上手:

“每行、每列及每個 2×2 的小方陣都要包含數(shù)字 1~4”的 4×4 數(shù)獨

當然這時的填制規(guī)則也要跟著更改成“每行、每列及每個 2×2 的小方陣都要包含數(shù)字 1~4”了。

2 的平方為 4、 3 的平方為 9, 4×4 及 9×9 的數(shù)獨都有了,那么下一個目標很自然的就會動到 4 的平方為 16, 也就是 16×16 的數(shù)獨了:

 “每行、每列及每個 4×4 的小方陣都要包含數(shù)字 1~16”的 16×16 數(shù)獨

數(shù)獨的階數(shù)由 4×4 、9×9 到 16×16 ,差距實在太大了,中間的階數(shù)難道都只能被跳過而不能被使用嗎? 為了保有 9×9 數(shù)獨所具有的行、列及九宮格三項限制,于是合數(shù)首先被啟用了:

 “每行、每列及每個 2×3 的小方陣都要包含數(shù)字 1~6”的 6×6 數(shù)獨

只要你高興, 2×4、2×5、2×6、......3×4、3×5...... 等另類數(shù)獨都可依類似的方式制造出來。

如果勉強要造出 n×n (n 為質(zhì)數(shù),亦即非合數(shù))的數(shù)獨,那這樣的數(shù)獨就只能有行、列的兩項限制, 玩起來的感覺和 9×9 的數(shù)獨是完全不同的:

 “每行、每列都要包含數(shù)字 1~5”的 5×5 數(shù)獨

當然,只要你高興, 7×7、11×1、13×13...... 等另類數(shù)獨都可依類似的方式制造出來。

如果因為大家已習慣了 9×9 的數(shù)獨,不想在階數(shù)上做文章,卻又想要多點創(chuàng)新,那么請試試武士數(shù)獨吧, 其填制規(guī)則,不必說明,相信您已經(jīng)可猜測出來了:

 由 5 個 9×9 數(shù)獨拼合的武士數(shù)獨

有些人是不甘于在平面上打轉的,于是創(chuàng)作出立體的數(shù)獨來;這樣的數(shù)獨除了上、下方向的每一層都是 3×3 的數(shù)獨外, 側向縱切的每一個切片也都要符合數(shù)獨的條件。為了說明的方便,下面就以三階立體數(shù)獨為例吧:

          

 第一層        第二層        第三層

三階立體數(shù)獨的分層顯示圖

下面是這個三階立體數(shù)獨解的分層顯示圖,不論您由哪一個方向進行裁切,切割出來的 3×3 的方陣, 都要滿足數(shù)獨的條件:

            

 第一層         第二層        第三層

三階立體數(shù)獨解的分層顯示圖

除了在外觀上做文章之外,有些人只想在內(nèi)在(填制規(guī)則)上做改變,有很多人剛看到數(shù)獨時都會想到魔方陣, 于是在對填制規(guī)則做改變時,很自然的就會想到套用魔方陣的規(guī)則,在原本的限制之外,再加上 「在兩條主對角在線也必須包含 1~9」的規(guī)定,稱之為“數(shù)獨 x”:

 “每行、每列及每個 3×3 的九宮格、兩條主對角線都要包含數(shù)字 1~9”的 4×4 數(shù)獨

如果沒有加上「在兩條主對角在線也必須包含 1~9」的規(guī)定,上圖的數(shù)獨共有 5 個解, 但是加上后就只有下面的唯一解了:

上圖的數(shù)獨 x 之唯一解

“中央數(shù)獨”是另一種在填制規(guī)則上做改變的數(shù)獨,除了一般數(shù)獨原本的限制之外,再加上 “九個九宮格的中心也必須包含1~9”的規(guī)定,稱之為“中央數(shù)獨 centerdot sudoku”。 若推廣中央數(shù)獨的概念,可在數(shù)獨方陣中指定更多的區(qū)域一樣必須包含數(shù)字 1~9;例如下圖的 “額外群組數(shù)獨 Extra groups Sudoku”除了一般數(shù)獨原本的限制之外,方陣中三組不同的 灰色宮格也都要包含數(shù)字 1~9:

 “額外群組數(shù)獨 Extra groups Sudoku”

“不規(guī)則區(qū)塊數(shù)獨”是另一種在填制規(guī)則上做改變的數(shù)獨,它舍棄了一般數(shù)獨 3*3 的方正區(qū)塊,而另外設計 了每題都各不相同的不規(guī)則形狀區(qū)塊,由于這項改變,使得數(shù)獨的階數(shù)得以解脫,不必定要合數(shù),所以 5*5、 6*6、 7*7、 8*8...... 等“不規(guī)則區(qū)塊數(shù)獨”都可采同樣的規(guī)則限制:

 9 階“不規(guī)則區(qū)塊數(shù)獨”

對每行、每列只能包含一個相同的數(shù)字有不同意見嗎?可不可以改成都“必須包含 2 個相同的數(shù)字”、 “必須包含 3 個相同的數(shù)字”、“必須包含 4 個相同的數(shù)字”......呢?“多次 12 階數(shù)獨”就是在 填制規(guī)則上采取本項改變的另類數(shù)獨,在 12 階的方陣中,每行、每列都必須包含 3 個數(shù)字 1~4:

 “多次 12 階數(shù)獨”

下面是上圖的解,請參考:

上圖“多次 12 階數(shù)獨”之解

如果覺得數(shù)獨中已給定了太多的數(shù)字,降低了它的難度,實在不夠過癮!那么就來試試“Killer Su Doku”吧! 這種數(shù)獨把所有給定的數(shù)字全部去除了,唯一的線索就是數(shù)個宮格串起來的方塊左上角有一個數(shù)字,這個數(shù)字 代表的是:“這些串起來的宮格中之數(shù)字和”,除了這點不同外,其余規(guī)定同正規(guī)的數(shù)獨:

 從 Times Online 上摘錄的 Killer Su Doku

想嘗試解解看嗎?附上最后的解讓您參考:

 上圖 Killer Su Doku 的解

人的想象及創(chuàng)造力是無限的,由一個數(shù)獨竟可衍生出如此多的另類玩法。如果你想知道更多的另類數(shù)獨, 只要上網(wǎng)搜索一下,還有更多的玩法,這里就不再介紹了。


本文來自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/188728.html

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