数独隐性唯一数:最重要的解题技巧

隐性唯一数(Hidden Single),也就是常说的排除法,指某个数字在一行、一列或一宫里只有一个格子可填。那个格子也许还能填别的数字,但这个数字在这一行、这一列或这一宫里再没有别的位置,所以它必须填在那里。

在大多数谜题里,隐性唯一数填出的数字比其他任何数独技巧都多。在典型的简单或中等谜题中,相当大一部分数字都是靠隐性唯一数填出的,就连专家级谜题里也少不了它。本文先讲规则,再在一道真实的谜题上逐格演示,最后说明怎样快速扫描隐性唯一数。

隐性唯一数的规则

每一行、每一列、每一宫都必须把 1 到 9 各填一次。宫是棋盘上九个 3x3 方块之一。所以对一个宫里还没出现的数字,你可以问:这个宫里哪些空格还能填它?

如果一个数字已经出现在某个格子的行或列里,这个格子就不能填它。把这些格子划掉。如果这一宫里恰好只剩一个空格,这个数字就填在那里。对一行或一列,同样的问题也适用。

一个格子里仍然可能的数字叫做它的候选数。这种唯一数之所以叫“隐性”,是因为那个格子通常有好几个候选数,光看格子本身看不出答案,你要看整行、整列或整宫才能找到这个数字。唯一余数正好反过来:它是一个格子只有一个候选数。

一句话记住规则

一个数字,一行、一列或一宫,只有一个格子可填:把数字填在那里。

真实例题,一步一步看

这是一道简单谜题的开局局面。还没有填任何数字,也不需要笔记。

简单谜题刚开局的数独棋盘,只有提示数,没有笔记。578841978256428198491653424392715821743C1R1C2R2C3R3C4R4C5R5C6R6C7R7C8R8C9R9
谜题的开局局面。正中间的第5宫有四个空格。
  • 5 提示数
  • 5 已填好
  • 5 新填的数字
  • 5 构成结构的候选数
  • 5 可排除的候选数

来自 Sudoku Royale 谜题库的第 501001 题,用更简单的技巧一路解到这个局面。

选一个宫和一个数字

看第5宫,也就是棋盘正中间的宫。里面有 4、2、9、1 和 3。有四个空格:R4C4、R5C6、R6C5 和 R6C6。这一宫缺 5、6、7 和 8。取数字 8,问它能填在哪里。

划掉被挡住的格子

  • R4C4 在第4行。第4行的 R4C7 已经有一个 8,所以 R4C4 不能是 8。
  • R5C6 在第5行。第5行的 R5C1 已经有一个 8,所以 R5C6 不能是 8。
  • R6C5 在第5列。第5列的 R3C5 已经有一个 8,所以 R6C5 不能是 8。
  • R6C6 在第6行和第6列。这两处都没有 8,这个格子仍然可以填。

四个空格里有三个被挡住了。R6C6 是第5宫里唯一能放 8 的格子。

第5宫被高亮。R4C7、R5C1 和 R3C5 的 8 被标出。它们挡住了这一宫四个空格中的三个,所以只有 R6C6 能放 8。5788419782565428198491765356678424392715821743C1R1C2R2C3R3C4R4C5R5C6R6C7R7C8R8C9R9
橙色格子 R4C7、R5C1 和 R3C5 里的 8 挡住了 R4C4、R5C6 和 R6C5。在第5宫里,只有绿色的 R6C6 还能放 8。

填上数字

把 8 填进 R6C6。上面的图显示了这四个空格的候选数,也说明了这项技巧为什么叫“隐性”。R6C6 有三个候选数:6、7 和 8。只看这一个格子,你无法决定填哪个。8 藏在其他候选数之中,要看整个宫才能找到它。

数字 8 填进了 R6C6。5788419782564281984916538424392715821743C1R1C2R2C3R3C4R4C5R5C6R6C7R7C8R8C9R9
8 填进 R6C6,以绿色显示。

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怎样扫描隐性唯一数

有一种很快的方法叫交叉扫描(cross-hatching)。交叉扫描不用任何笔记,就能找到宫里的隐性唯一数。

  1. 选一个数字。 找出它在棋盘上已经出现的每一个位置。
  2. 顺着它的行和列画线。 每个这样的数字都会挡住它所在的整行和整列。想象沿着那一行、那一列各画一条线。
  3. 检查每个还没有这个数字的宫。 如果这些线让一个宫里恰好只剩一个空格,你就找到了一个隐性唯一数。
  4. 换下一个数字重复。 把九个数字都过一遍,然后从头再来,因为每个新数字都会挡住更多格子。

你也可以从宫入手。选一个空格较少的宫,列出它缺的数字,像例题那样逐个测试。还有两个习惯能省时间。先从已经出现很多次的数字开始,因为它们剩下的格子很少。还有,每填一个数字之后,先检查这个新数字所在的行、列和宫:新的隐性唯一数就出现在那里。

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Sudoku Royale 的 Dojo 为这项技巧准备了简短的课程和特训:一盘接一盘,下一步正是用到它。你的纪录是连续答对的最快一次,还能和其他玩家比一比。在 iPhone 上打开隐性唯一数特训,或阅读Dojo 的玩法 (英文)。

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行和列中的隐性唯一数

行中的隐性唯一数遵循同样的规则。取这一行缺的一个数字,逐个检查这一行的空格。如果这个数字已经出现在某个格子的列或宫里,这个格子就被挡住了。只剩一个格子时,就把数字填上。对一列,则检查它每个空格所在的行和宫。

行或列里的隐性唯一数比宫里的更难发现。一行横跨三个宫和九列,你的视线要扫过整个棋盘。先找宫,宫里没有更多收获时再找行和列。在更难的谜题里,笔记 (英文)能让这件事容易些:隐性唯一数就是在一行、一列或一宫里只出现一次的候选数。

常见错误

  • 漏看了挡路的数字,或者看到了不存在的数字。 如果例题里漏看了 R3C5 的 8,就会觉得有两个格子可填,什么也找不到。如果你以为某条线挡住了一个格子,其实没有,就会填错数字。要把这一宫里的每个空格分别检查。
  • 还剩两个格子就填。 当一个数字在宫里有两个可填的格子时,它就不是隐性唯一数。不要猜,去看下一个数字。
  • 只看候选数少的格子。 隐性唯一数也可能出现在有五个候选数的格子里。格子里有几个候选数,并不重要。
  • 只在宫里找。 有些隐性唯一数只存在于某一行或某一列。

什么时候用,接下来学什么

每道谜题从第一步起就该找隐性唯一数。简单谜题可以完全靠隐性唯一数、唯一余数和唯一空格(只剩一个空格的行、列或宫)解完。更难的谜题光靠唯一数解不完,但其中大部分数字仍然是靠唯一数填出的。指向对、显性数对和X翼之类的技巧只负责排除候选数,每一次排除都可能带出新的隐性唯一数。每次排除之后,再扫一遍隐性唯一数。

如果你刚接触数独,新手技巧 (英文)会告诉你唯一数在完整的解题过程中怎么用。难度等级 (英文)一文说明每个难度需要哪些技巧,数独技巧完整列表 (英文)则给出学习的顺序。

常见问题

隐性唯一数和唯一余数有什么区别?

唯一余数看一个格子:只有一个数字能填在这里。隐性唯一数看一行、一列或一宫:一个数字只有其中一个格子可填。隐性唯一数更常见,尤其是在谜题的前半段。

为什么叫“隐性”唯一数?

数字所在的格子可能有好几个候选数,光看格子本身看不出答案。只有检查这个数字在整行、整列或整宫里能填在哪,才能发现它。

找隐性唯一数需要写笔记吗?

不需要。交叉扫描不用任何笔记,就能找到大多数隐性唯一数。更难的谜题里笔记有帮助,因为这时隐性唯一数就是在一行、一列或一宫里只出现一次的候选数。

在一道典型的谜题里,隐性唯一数能填出多少格?

在简单谜题里,隐性唯一数和唯一余数合起来可以填满每一格,其中通常以隐性唯一数为主。在更难的谜题里,它们仍然填出很大一部分数字。

学会隐性唯一数之后该学什么?

先学会写笔记,再学指向对和显性数对。有了这些技巧,你就能解开许多中等难度的谜题。

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