解題技巧
數獨Swordfish技巧詳解:X-Wing的三行三列擴展
Swordfish(劍魚)是X-Wing的擴展版本,是數獨高級技巧中更加複雜和強大的方法。它的名字來源於劍魚的形態,因為這個技巧涉及三行三列,形成的模式比X-Wing更大。其核心思想是:當某個候選數在三行中各只出現在不超過三列的位置,且這三列完全相同時,可以從這三列的其他格子中排除該候選數。
核心原理:
如果某個數字在行A、行B、行C中都只出現在列X、列Y、列Z的某些位置(每行最多在這三列的兩個或三個位置),那麼這個數字在這三行中必定分別佔據列X、列Y、列Z的某些位置。因此,列X、列Y、列Z的其他格子(不在這三行上的)都不可能填入這個數字。
如果某個數字在行A、行B、行C中都只出現在列X、列Y、列Z的某些位置(每行最多在這三列的兩個或三個位置),那麼這個數字在這三行中必定分別佔據列X、列Y、列Z的某些位置。因此,列X、列Y、列Z的其他格子(不在這三行上的)都不可能填入這個數字。
Swordfish 規則
如果某個候選數在三行中合起來只出現在相同的三列位置,
那麼該候選數在這三列的其他行(不在Swordfish的三行上)都可以刪除。
在閱讀本文前,建議先掌握X-Wing技巧,因為Swordfish是X-Wing的直接擴展。
Swordfish原理:候選數分布在3行3列,形成劍魚模式,紅色箭頭表示可消除的方向
實例分析:行基Swordfish
我們來看一個Swordfish的例子,涉及第2行、第4行、第8行中的候選數 4。
圖:第2、4、8行的候選數4形成Swordfish模式
當前盤面數據
根據CSV81格式的候選數數據,我們關注第2行、第4行、第8行中候選數4的分布:
第2行各格子:
- R2C1:已填數字 2(給定)
- R2C2:候選數 {1, 4}
- R2C3:候選數 {1, 4}
- R2C4:候選數 {5, 7}
- R2C5:候選數 {6, 8}
- R2C6:候選數 {6, 8}
- R2C7:已填數字 3(給定)
- R2C8:候選數 {5, 7}
- R2C9:已填數字 9(給定)
第4行各格子:
- R4C1:已填數字 1(給定)
- R4C2:已填數字 8(給定)
- R4C3:候選數 {2, 4}
- R4C4:已填數字 3
- R4C5:候選數 {4, 5}
- R4C6:已填數字 9(給定)
- R4C7:候選數 {2, 5}
- R4C8:已填數字 6
- R4C9:已填數字 7(給定)
第8行各格子:
- R8C1:已填數字 9(給定)
- R8C2:候選數 {1, 2, 4, 5, 7}
- R8C3:候選數 {1, 2, 4}
- R8C4:候選數 {1, 5, 7}
- R8C5:候選數 {4, 5, 7}
- R8C6:已填數字 3(給定)
- R8C7:已填數字 6(給定)
- R8C8:候選數 {2, 5, 7}
- R8C9:已填數字 8
分析過程
1
觀察第2行:在第2行中,候選數 4 只出現在兩個位置:R2C2(候選數1,4)和 R2C3(候選數1,4)。即第2列和第3列。
2
觀察第4行:在第4行中,候選數 4 也只出現在兩個位置:R4C3(候選數2,4)和 R4C5(候選數4,5)。即第3列和第5列。
3
觀察第8行:在第8行中,候選數 4 出現在三個位置:R8C2(候選數1,2,4,5,7)、R8C3(候選數1,2,4)和 R8C5(候選數4,5,7)。即第2列、第3列、第5列。
4
發現Swordfish模式:候選數4在第2、4、8行中,都只出現在第2列、第3列、第5列這三列中:
- 第2行:第2列 ✓、第3列 ✓(兩列)
- 第4行:第3列 ✓、第5列 ✓(兩列)
- 第8行:第2列 ✓、第3列 ✓、第5列 ✓(三列)
三行合起來只涉及第2、3、5這三列,這就形成了Swordfish模式。
5
理解推理邏輯:因為第2、4、8行的候選數4只能分布在第2、3、5這三列中,所以這三個數字4必定分別佔據這三列在這三行中的某些位置。無論具體如何分配,第2列、第3列、第5列的候選數4都被第2、4、8行佔據。
6
確定排除目標:在第2列中,除了第2行和第8行,還有其他包含候選數4的格子:
- R6C2:候選數 {2, 4, 5}
- R7C2:候選數 {1, 2, 4, 5, 6, 7}
- R9C2:候選數 {2, 4, 5, 6, 7}
在第5列中,除了第4行和第8行,還有其他包含候選數4的格子:
- R6C5:候選數 {1, 4, 8}
- R7C5:候選數 {2, 4, 5, 6, 7}
7
執行排除:因此,第2列和第5列中除了第2、4、8行以外的格子都不能填4。具體來說:
- R6C2:刪除候選數 4(保留2,5)
- R7C2:刪除候選數 4(保留1,2,5,6,7)
- R9C2:刪除候選數 4(保留2,5,6,7)
- R6C5:刪除候選數 4(保留1,8)
- R7C5:刪除候選數 4(保留2,5,6,7)
結論:
Swordfish:在第2行、第4行、第8行中,候選數 4 只分布在第2列、第3列、第5列。
操作:從 R6C2、R7C2、R9C2、R6C5、R7C5 刪除候選數 4。
Swordfish:在第2行、第4行、第8行中,候選數 4 只分布在第2列、第3列、第5列。
操作:從 R6C2、R7C2、R9C2、R6C5、R7C5 刪除候選數 4。
Swordfish的關鍵特徵
1. 不要求每行都出現在所有三列
這是Swordfish與X-Wing的重要區別:
- X-Wing:兩行中,每行的候選數都恰好出現在相同的兩列
- Swordfish:三行中,每行的候選數可以出現在這三列中的2個或3個列,只要合起來不超過三列即可
重要理解:
在上面的例子中,第2行只在第2和第3列有候選數4,第4行只在第3和第5列有,第8行在第2、3、5列都有。雖然沒有一行恰好只在兩列有候選數,但三行合起來覆蓋了第2、3、5三列,這就足夠形成Swordfish。
在上面的例子中,第2行只在第2和第3列有候選數4,第4行只在第3和第5列有,第8行在第2、3、5列都有。雖然沒有一行恰好只在兩列有候選數,但三行合起來覆蓋了第2、3、5三列,這就足夠形成Swordfish。
2. 列數必須恰好等於行數
Swordfish需要三行對應三列(或三列對應三行):
- 如果候選數在三行中只涉及兩列,那是不完整的模式,不能用Swordfish
- 如果候選數在三行中涉及四列,也不能形成Swordfish
- 必須恰好是三行三列的對應關係
Swordfish的兩種形式
與X-Wing類似,Swordfish也有兩種對稱的形式:
1. 行基Swordfish(Row-based Swordfish)
就是上面示例的情況:
- 觀察對象:三行
- 模式特徵:某個候選數在這三行中各只出現在相同的三列(或其中兩列)
- 排除目標:從這三列的其他行中刪除該候選數
2. 列基Swordfish(Column-based Swordfish)
形式相反但原理相同:
- 觀察對象:三列
- 模式特徵:某個候選數在這三列中各只出現在相同的三行(或其中兩行)
- 排除目標:從這三行的其他列中刪除該候選數
記憶技巧:
行基Swordfish刪列,列基Swordfish刪行。
這與X-Wing的規則完全一致,只是從2×2擴展到3×3。
行基Swordfish刪列,列基Swordfish刪行。
這與X-Wing的規則完全一致,只是從2×2擴展到3×3。
如何發現Swordfish?
尋找Swordfish比X-Wing更加困難,需要更系統的分析:
1
選擇一個候選數:專注於某個候選數(1-9中的一個),建議選擇候選位置較少的數字。
2
尋找候選位置少的行(或列):找出該候選數只出現在2-3個格子中的行(或列)。
3
尋找三行組合:看看是否有三行,它們的候選數合起來只涉及三列(每行可以是這三列中的2個或3個)。
4
確認Swordfish模式:如果找到這樣的三行三列組合,就形成了Swordfish模式。
5
執行排除:從相應的列(或行)的其他格子中刪除該候選數。
注意事項:
- Swordfish需要恰好三行(或三列),涉及恰好三列(或三行)
- 每行中候選數可以出現在2個或3個列,但三行合起來不能超過三列
- 如果一行中候選數出現在4個或更多位置,通常不適合形成Swordfish
- Swordfish非常罕見,在大多數數獨題目中都不會出現
- 尋找Swordfish非常耗時,建議在所有其他技巧都用過之後再嘗試
Swordfish與其他技巧的關係
X-Wing vs Swordfish
| 對比項 | X-Wing | Swordfish |
|---|---|---|
| 涉及行數 | 2行(或2列) | 3行(或3列) |
| 涉及列數 | 2列(或2行) | 3列(或3行) |
| 模式特徵 | 每行候選數必須恰好在兩列 | 每行候選數可以在2-3列 |
| 識別難度 | 困難 | 非常困難 |
| 出現頻率 | 偶爾 | 罕見 |
更高級的擴展
Swordfish還可以繼續擴展:
- Jellyfish(水母):四行四列的擴展版本
- Squirmbag:五行五列的擴展版本(極其罕見,幾乎不會遇到)
這些技巧的原理與Swordfish相同,只是涉及的行列數量更多,識別難度呈指數級增長。
技巧總結
Swordfish技巧的應用要點:
- 本質:X-Wing從2×2擴展到3×3的模式
- 識別條件:某個候選數在三行(或三列)中合起來只涉及三列(或三行)
- 靈活性:每行不需要在所有三列都有候選數,只要三行合起來覆蓋這三列即可
- 排除規則:行基Swordfish刪列,列基Swordfish刪行
- 應用場景:X-Wing等所有中級和基礎高級技巧無法突破時的最後手段
- 識別難度:需要系統分析多行多列的候選數分布,非常耗時
- 出現頻率:非常罕見,大多數困難題目都不需要用到
實戰建議:
Swordfish在實戰中極其罕見,只在最困難的專家級題目中偶爾出現。建議:
Swordfish在實戰中極其罕見,只在最困難的專家級題目中偶爾出現。建議:
- 先用完所有中級技巧和X-Wing
- 選擇候選數最少的數字進行分析(如只剩6-9個候選位置的數字)
- 使用紙筆記錄每個數字在各行列的分布,便於發現三行三列的組合
- 有些數獨軟體提供Swordfish提示功能,可以藉助工具學習
- 如果嘗試30分鐘仍找不到,可能題目本身不需要Swordfish,檢查是否遺漏了更簡單的技巧
立即練習
練習建議:
開始一局專家級數獨遊戲,嘗試使用Swordfish技巧!建議:
開始一局專家級數獨遊戲,嘗試使用Swordfish技巧!建議:
- 選擇最高難度,只有專家級題目才可能需要Swordfish
- 先確保已經掌握X-Wing技巧
- 系統地分析每個候選數,尋找三行三列的模式
- 要有耐心,Swordfish非常罕見且難以發現