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
方格被划分为
“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)。
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,
。更难的网格需要“强迫链”技术。在上面,
的任何值都会强制
,因为
对于 n=1, 2, ...,大小为
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
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。
Royle 已经汇编了超过
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
(Boyer 2006; http://www.multimagie.com/PanSudoku25x25.pdf)。
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
区域中蓝色单元格的数量。方便的是,这个数字就是该
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
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参考文献
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数独
引用为
Pegg, Ed Jr. 和 Weisstein, Eric W. "数独。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/Sudoku.html
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