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数独


Sudoku

数独(字面意思是“单个数字”),有时也称为笔和纸逻辑谜题,其目标是完成一个满足各种约束的网格。在“经典”数独中,一个 9×9 方格被划分为 3×3 “区域”,其中一些方格填充了“已知数”。有效的解法要求在每一行、每一列和每一个区域内,数字 1-9 都恰好出现一次。因此,这种数独是 拉丁方阵 的一个特例。

在美国独家商标名称“Number Place”下,数独最初由 Garns (1979) 匿名发表于《戴尔铅笔谜题》杂志。1984年,Nikoli 使用了仅在日本注册的商标名称 Sudoku(Su = 数字,Doku = 单个)来使用这个谜题。由于商标问题,在日本,这个谜题以 nanpure 或 Number Place 的名字而闻名,经常使用英文名称。在日本以外,日语名称占主导地位。

2005年,《伦敦时报》开始定期刊登数独谜题后,这个谜题在美国和欧洲受到了广泛关注。可悲的是,Garns 在 1989 年去世,没能有机会看到他的创作成为全球现象 (Shortz 2005, cited in Pegg 2005)。

SudokuChains

被称为“扫描”的过程包括分析单元格的可能值,并填充只有一个数字可能的单元格。仅扫描就可以解决大多数简单的数独谜题。在上面的网格中,x=1。更难的网格需要“强迫链”技术。在上面,a 的任何值都会强制 f=2,因为

 a=1->b=8->c=7->f=2
a=2->d=9->e=7->f=2.

对于 n=1, 2, ...,大小为 n^2×n^2 的已完成数独的数量为 1, 288, 6670903752021072936960, ... (OEIS A107739; Felgenhauer et al. 2005)。类似地,不等价(即,模对称性约简)的已完成数独的数量为 1, 2, 5472730538, ... (OEIS A109741; Felgenhauer et al. 2005)。(例如,对于 9×9 的情况,允许的等价变换有:重新标记条目;反射;旋转;列块 1-3、4-6 和 7-9 的置换;行块 1-3、4-6 和 7-9 的置换;列 1-3 的置换;行 1-3 的置换;列 4-6 的置换;行 4-6 的置换;列 7-9 的置换;以及行 7-9 的置换。)

数学天才查理·埃普斯在电视犯罪剧《数字追凶》(NUMB3RS)第二季的剧集“All's Fair”(2006 年)中讨论了休闲解谜与编写计算机程序来解决谜题的相对优点时,指出了这些事实。

Sudoku16

Royle 已经汇编了超过 30000 个具有唯一解的 17 提示数独谜题。他对现有 17 提示示例的分析揭示了一个结构独特的 16 提示数独,它恰好有两个解(如上图所示)。是否存在具有一个或两个解的另一个数独仍然未知。

最小的可能的全对角线数独是 25×25 (Boyer 2006; http://www.multimagie.com/PanSudoku25x25.pdf)。

MagicSudoku

存在许多数独的变体。有些使用非正方形区域。另一些要求主对角线使用所有九个数字。上面的谜题有对角线要求。此外,多米诺(蓝色单元格)内的每个数字必须不大于其 3×3 区域中蓝色单元格的数量。方便的是,这个数字就是该 3×3 方格中给定的数字 (A. O. Muniz, 私人通信,2005 年 8 月 19 日)。

根据 C. Boyer 的研究,在 1890 年代,许多法国报纸和杂志(《世纪报》、《法兰西报》、《吉尔·布拉斯报》、《巴黎回声报》、《研究者笔记本》和《游戏评论》)都刊登了类似于数独的谜题。


另请参阅

欧拉方阵, 拉丁方阵

此条目部分内容由 Ed Pegg, Jr. 贡献。

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参考文献

Abbott, P. (编). "In and Out: 飞行中谜题." Mathematica J. 9, 528-531, 2005. Agmon-Snir, H. "Mathematica 中的数独分析." http://library.wolfram.com/infocenter/MathSource/5691/.Armstrong, S. "强迫链." http://www.simes.clara.co.uk/programs/sudokutechnique7.htm.Boyer, C. "信件:幻方." Math. Today 42, 70, 4 月 2006.Boyer, C. "数独的法国祖先." Pour la Science. 2006 年 6 月.http://www.mathpuzzle.com/SudokuAncestors.pdf.Delahaye, J.-P. "数独背后的科学." Sci. Amer. 294, 80-87, 6 月 2006.Felgenhauer, B. 和 Jarvis, F. "有 6670903752021072936960 个数独网格." 2005. http://www.shef.ac.uk/~pm1afj/sudoku/.Garns, H. "数字地盘." Dell Pencil Puzzles & Word Games. No. 16, 5 月 p. 6, 1979. McLoone, J. "数独求解器." http://library.wolfram.com/infocenter/MathSource/5690/."全对角线数独." Math. Today, p. 70, 4 月 2006.Pegg, E. Jr. "数学游戏:数独变体." 2005 年 9 月 6 日. http://www.maa.org/editorial/mathgames/mathgames_09_05_05.html.Rothstein, E. "在数独中,9 个小数字创造了大挑战." The New York Times, pp. B1 和 B4, 5 月. 1, 2006.Royle, G. "最小数独." http://www.csse.uwa.edu.au/~gordon/sudokumin.php.Royle, G. "数独模式." http://www.csse.uwa.edu.au/~gordon/sudokupat.php.Russell, E. 和 Jarvis, F. "有 5472730538 个本质上不同的数独网格." http://www.shef.ac.uk/~pm1afj/sudoku/sudgroup.html.Shortz, W. 简单数独:100 个无字纵横字谜. New York: St. Martin's Griffin, 2005.Shortz, W. "关于数独的几句话,尽管它没有字." The New York Times. 星期日, 8 月 28, 2005."数独:最大的数独链接列表." http://sudoku.jouwpagina.nl/.Sloane, N. J. A. 整数序列在线百科全书中的序列 A107739A109741.

在 Wolfram|Alpha 上引用

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引用为

Pegg, Ed Jr.Weisstein, Eric W. "数独。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/Sudoku.html

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