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第12講:唯一矩形(拓展構型)

上次看到過了唯一矩形的基本構型的思路,今天來看看在此之上得到的拓展版本。

Part 1 標準型

之前講到過標準型的結構。那麼如果這樣,它還可以用UR嗎?

如圖所示,一個「疑似」UR的結構被呈現在這裡。不過你會發現,之前的UR結構,有一個頂點只有三個候選數,這個題非要不走尋常路:它有一個頂點有6個候選數。那麼它是否還可以用UR來刪除r2c7(18)呢?

答案是可以的。因為最初的推導過程之中,我們都是假設這些「額外的數字」不存在,然後再得到結構本身致命,從而得到的結論。這個題也是一樣。如果說r2c7沒有3、4、6、9這些候選數的話,即r2c7隻有1和8兩個候選數的話,這樣就會構成關於1和8的唯一矩形致命形式,所以說,r2c7(3469)至少有一個數是正確的。不管它們之中誰是對的,r2c7都會有一個數,r2c7都不可以再填入1和8了,所以r2c7<>18。

所以,不要認為r2c7隻有一個多餘的數字,UR才可以使用哈。之前的原理需要你反覆把它的思路理解透徹。

另外,「如果r2c7沒有3、4、6、9」可以簡單表示為「如果r2c7(!(3469))」。用符號!表示否定,當然,也可以記為「如果!(3469)r2c7」。這裡簡單提一下。

Part 2 對角區塊組/待定數型(UR Type 2B/Type 5)

歪果仁喜歡把東西分得比較細,所以這裡還有一種區塊組型。但是這種區塊組就不是我們本身意義上的區塊組了。

如圖所示,左側可以觀察到一個雙分支匹配法(XY-Wing)結構。

不論r3c6是1還是5,最終都會使得r3c1和r8c6之中至少一格是4。所以可以去掉它們共同對應到的地方,即r8c1(4)。

在去掉之後,有一個特別的結構就浮出水面了:在r89c19處,只有一格只有3和9,其他都是3、4、9這三個候選數。

如果說,這三個4全部沒有的話,剩下的所有3、9就會構成致命形式。所以,r8c9、r9c19之中至少一格是4。

不管那個單元格是4,這三個4共同對應到的地方,就不應該是4,而{r8c9, r9c19}(4)共同對應的地方應該為r9c78(4),故結論為r9c8<>4。

這個結構罕見之處在於,它不能單獨直接存在於盤面之中,而必須通過某個刪數之後,才會形成,比如這裡的r8c1(4)。它被稱為對角待定數型,因為結構出現對角上的數字的位置是「待定」的,這一點區別於之前的普通版類型2。而在分類之中,它可以被歸納為待定數型(類型2)之中,作為子類型,所以可以稱為類型2B(Type 2B);當然了,它也可以直接單獨分類作為類型5(Type 5)。一般來說,分類上稱為類型5的,知道的人要多一些,因為Hodoku軟體就稱為類型5,而在一款叫Sudoku 10000 Plus的APP之中,也叫類型5。

另外做個補充,普通版類型2為了區別於對角待定數型,叫同側待定數型類型2A(Type 2A)。

當然了,還有更為奇葩的示例:只有對角兩格有待定數。

如圖所示,邏輯就不再多啰嗦啦。有疑問的可以在下方詢問。

Part 3 平行共軛對/二鏈列型(UR Type 4B/Type 6)

之前介紹過一個示例,是帶有一個共軛對的。這裡再介紹兩種類型,而帶有的是涉及兩個同數的共軛對。

如圖所示,我們發現全盤裡面,4隻可能填在r46c37這四格之中。那麼這樣的話,4的位置只可能有如下兩種填法:

  • r4c3和r6c7同為4;
  • r6c3和r4c7同為4。

這是不是很像是一個二鏈列結構呢,因為二鏈列的最終填法也是交叉的兩種情況?我們接著來看。我們發現,結構的左下角和右上角(r6c3和r4c7)兩格,都只有4和9兩個候選數。如果左上角和右下角(r4c3和r6c7)都同時是4的話,這必然會使得同為4和9兩個候選數的兩個只可以填入9。這樣,就形成了關於4和9的致命形式。雖然已經填入,但因為終歸是自己填入的數字,所以依然可以產生4和9的交換寫法,這樣就跟四格都是4和9兩個候選數的唯一矩形致命形式沒有本質上的區別了。

所以,為了避免致命形式出現,4的位置只可能是另外一種情況:r6c3和r4c7同為4。

這個結構因為運用了二鏈列的思路,所以被稱為二鏈列型;而我們在使用二鏈列的思路的時候,原理依然是藉助了「共軛對」的方式的:如果r4c3=4時,則r6c3<>4,而r6有4的共軛對,所以r6c7=4。反過來也是一樣的:如果r6c7=4時,則r4c7<>4,而r4有4的共軛對,所以r4c3=4。這一點使用了兩個共軛對,而且是「平行」的形式(r4和r6都是「行」,當然是平行的了)出現的,所以還被稱為平行共軛對型。分類的話,引用用到了同數的共軛對,所以屬於類型4,為了和原本的類型4作區別,它歸為類型4B(Type 4B),而原結構歸為類型4A(Type 4A);而也可以單獨為其分類為類型6(Type 6)。同類型5,軟體都將其劃分為類型6。

Part 4 正交/垂直共軛對型(UR Type 4C/7/Hidden UR)

如圖所示。首先我們觀察到,r1和c3上,都有5的共軛對,而且共軛對涉及的單元格剛好是這個結構涉及的其中三個單元格。那這有什麼用處呢?

試想一下,5的共軛對涉及r1c3、r1c7和r3c3這三個單元格,那麼就這三格而言,填5隻可能有以下兩種可能:

  • r3r3和r1c7同為5;
  • r1c3為5。

如果r3r3和r1c7同為5的話,可以確定的是,r3c7隻能填1(因為r3c7隻有1和5兩個候選數)。那麼,r1c3就不能填1了。因為r1c3如果此時還填1的話,r3c7也是1,然後剩餘兩格又是5,這就構成了1和5的致命形式。之前類型6就說過,雖然已經填入了四格,看似已經不能發生變動,但是終歸是自己填的,而不是提示數,這樣就可以交換四格的填數,產生另外一種填法,就形成了類似於標準型致命的形式。所以此時r1c3不應為1。

第二種情況則是r1c3為5。那很明顯,r1c3都是5了,那肯定這格就不能填1咯。

所以,所有兩種情況都能使得r1c3不可以填1,所以r1c3<>1,所以可以安全地刪除掉這個候選數。

這個結構運用到的是行和列兩個「維度」上的同數的共軛對,恰好還是「垂直」擺放的,所以稱為正交共軛對型或者垂直共軛對型。而至於分類呢,為類型4C(區別於類型4A和4B)或類型7(單獨分一個類型)。但是有趣的是,歪果仁還給這種刪除方式專門定了一個額外的名字:隱性唯一矩形(Hidden Unique Rectangle或Hidden Rectangle),說明這個唯一矩形的位置是隱藏在裡面的,不容易看到。

那麼,所有基本的唯一矩形構型(被分類好的)已經全部講完了。

Part 5 類型名稱總結

因為唯一矩形結構的類型非常多,所以此處做一個歸納,防止大家被繞暈。

  • 標準型:第1大類型
  • 待定數型:第2大類型
    • 區塊組型同側待定數型:類型2A、類型2
    • 對角待定數型:類型2B、類型5
  • 待定數組型:第3大類型
    • 顯性待定數組型:類型3A
    • 隱性待定數組型:類型3B
  • 共軛對型:第4大類型
    • (單)共軛對型:類型4A、類型4
    • 平行(雙)共軛對型:類型4B、類型6
    • 正交(雙)共軛對型垂直(雙)共軛對型:類型4C、類型7、隱性唯一矩形

Part 6 總結

這一節是針對講到的技巧做的一個統一的難度歸納和理論分析。

  • 唯一矩形對角待定數型
    • 英文名:UR Type 2B 或 UR Type 5
    • 難度係數:SER 無,XR 4.6
    • 命名空間:Tech.DP.Basic.Two.B
  • 唯一矩形平行共軛對型
    • 英文名:UR Type 4B 或 UR Type 6
    • 難度係數:SER 無,XR 4.6
    • 命名空間:Tech.DP.Basic.Four.B
  • 唯一矩形垂直共軛對型
    • 英文名:UR Type 4C 或 UR Type 7 或 Hidden UR
    • 難度係數:SER 無,XR 4.8
    • 命名空間:Tech.DP.Basic.Four.C

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