解題技巧

數獨Swordfish技巧詳解:X-Wing的三行三列擴展

2025-01-24 · 10 分鐘閱讀
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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。

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原理示意圖
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

數獨Swordfish技巧示例
圖:第2、4、8行的候選數4形成Swordfish模式
在計算器中打開此例

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: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列第3列
2 觀察第4行: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列第5列
3 觀察第8行: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: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}

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 R6C2R7C2R9C2R6C5R7C5 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。

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。

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:
  • 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:
  • 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