Unique Rectangle
Unique Rectangle(唯一矩形)是一種唯一性技巧:它根據的是合格的數獨恰好只有一個解。位於兩列、兩欄而且恰好兩個宮中的矩形四角上的四個空格,絕不可能只用兩個數字 A 和 B 填滿,否則 A 和 B 可以在四個角上互換,題目就會有兩個解。所以當三個角的候選數恰好是 A 和 B,而第四個角除了 A、B 還有別的候選數時,第四個角不能是 A 或 B,兩者都要從中刪去。本頁講解類型 1,也就是 Bare Sudoku 解題器使用的形式。這個推理成立,是因為每道 Bare Sudoku 題目都經過檢查,確保恰好只有一個解。
何時使用
當矩形的三個角只剩同樣的兩個候選數,而更簡單的結構都找不到結果時。Unique Rectangle 很少見:只有一小部分 Bare Sudoku 題目需要它。筆記必須完整,至少四個角的筆記要完整。
如何找出
先在同一列中尋找兩個恰好擁有相同兩個候選數的格子,再在其中一個格子所在的欄中尋找擁有這對候選數的第三個格子。第四個角補全矩形。檢查這四個格子是否恰好位於兩個宮中,以及第四個角是否除了這對數字還至少有一個其他候選數;然後把這對數字從第四個角中刪去。分布在四個宮中的矩形什麼也證明不了,因為互換其中的數字會破壞宮的規則。
例題
| c1 | c2 | c3 | c4 | c5 | c6 | c7 | c8 | c9 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| r1 | 24 | 5 | 8 | 1 | 6 | 9 | 27 | 3 | |
| r2 | 7 | 1 | 9 | 3 | 2 | 4 | 68 | 56 | 58 |
| r3 | 24 | 6 | 3 | 5 | 8 | 7 | 1 | 9 | 24 |
| r4 | 9 | 4 | 6 | 7 | 5 | 3 | 28 | 12 | 128 |
| r5 | 3 | 7 | 2 | 8 | 1 | 6 | 5 | 4 | 9 |
| r6 | 1 | 8 | 5 | 4 | 9 | 2 | 3 | 7 | 6 |
| r7 | 5 | 2 | 7 | 6 | 4 | 1 | 9 | 8 | 3 |
| r8 | 8 | 9 | 4 | 2 | 3 | 5 | 67 | 16 | 17 |
| r9 | 6 | 3 | 1 | 9 | 7 | 8 | 4 | 25 | 25 |
粗體數字是題目給定的,藍色數字是解題時填入的,小數字是候選數。醒目標示的格子構成該結構,劃掉的候選數會被刪除,圈起來的候選數就是要填入的數字。
- 空格 r1c1, r1c9, r3c1, r3c9 是一個位於兩列兩欄的矩形的四個角,它們恰好位於兩個宮中:第 1 宮和第 3 宮。
- 其中三個角 r1c1, r3c1, r3c9 的候選數恰好是 2 和 4。第四個角 r1c9 除了 2 和 4,還有 7。
- 如果 r1c9 是 2 或 4,四個角就只含 2 和 4,把這兩個數字互換就會得到第二個解。每道 Bare Sudoku 題目都恰好只有一個解,所以這種情況不可能發生。
- 所以 r1c9 既不是 2 也不是 4。從 r1c9 中刪去 2 和 4;它保留 7。
常見錯誤
- 用了四個角分布在四個宮中的矩形。這時互換數字會破壞宮的規則,所以不存在需要避免的第二個解,也就沒有可刪的候選數。
- 從只含這對數字的三個角中刪去它們。刪除只發生在第四個角,也就是有額外候選數的那個角。
- 在可能有多個解的題目上使用這個技巧。它依賴唯一性;Bare Sudoku 會檢查每道題是否恰好只有一個解,但來自別處的題目不一定經過檢查。
在 Bare Sudoku 中
所需難度:專家以上
遊戲中的提示:Unique Rectangle
常見問題
數獨中的 Unique Rectangle 是什麼?
由位於兩列、兩欄和兩個宮中的矩形四角上的四個空格組成的結構。如果三個角只含候選數 A 和 B,第四個角就不能是 A 或 B,否則題目會有兩個解,所以要把 A 和 B 從中刪去。
依賴唯一性為什麼是安全的?
因為合格的數獨恰好只有一個解,而 Bare Sudoku 會檢查它產生的每道題都恰好只有一個解。如果四個角只含 A 和 B,把它們互換就會得到第二個解,而這樣的解不可能存在,所以第四個角必須填別的數字。
Bare Sudoku 使用哪種類型的 Unique Rectangle?
不需要。每道題都只有一個解,只靠邏輯就能解出。卡住時,提示會指出下一個格子並說明所需的技巧,例如唯一數、區塊摒除、數對或三鏈數、X-Wing、Y-Wing、Skyscraper 或 Unique Rectangle。再點一次提示即可填入數字。
什麼是致命結構(deadly pattern)?
位於兩列、兩欄和兩個宮中的矩形四個角上,同樣的兩個數字交叉擺放。這兩個數字可以互換而不違反任何規則,所以只有一個解的題目永遠不會出現這種局面。Unique Rectangle 刪去的正是會造成這種結構的候選數。