解题技巧
数独Swordfish技巧详解:X-Wing的三行三列扩展
Swordfish(剑鱼)是X-Wing的扩展版本,是数独高级技巧中更加复杂和强大的方法。它的名字来源于剑鱼的形态,因为这个技巧涉及三行三列,形成的模式比X-Wing更大。其核心思想是:当某个候选数在三行中各只出现在不超过三列的位置,且这三列完全相同时,可以从这三列的其他格子中排除该候选数。
核心原理:
如果某个数字在行A、行B、行C中都只出现在列X、列Y、列Z的某些位置(每行最多在这三列的两个或三个位置),那么这个数字在这三行中必定分别占据列X、列Y、列Z的某些位置。因此,列X、列Y、列Z的其他格子(不在这三行上的)都不可能填入这个数字。
如果某个数字在行A、行B、行C中都只出现在列X、列Y、列Z的某些位置(每行最多在这三列的两个或三个位置),那么这个数字在这三行中必定分别占据列X、列Y、列Z的某些位置。因此,列X、列Y、列Z的其他格子(不在这三行上的)都不可能填入这个数字。
Swordfish 规则
如果某个候选数在三行中合起来只出现在相同的三列位置,
那么该候选数在这三列的其他行(不在Swordfish的三行上)都可以删除。
在阅读本文前,建议先掌握X-Wing技巧,因为Swordfish是X-Wing的直接扩展。
Swordfish原理:候选数分布在3行3列,形成剑鱼模式,红色箭头表示可消除的方向
实例分析:行基Swordfish
我们来看一个Swordfish的例子,涉及第2行、第4行、第8行中的候选数 4。
图:第2、4、8行的候选数4形成Swordfish模式
当前盘面数据
根据CSV81格式的候选数数据,我们关注第2行、第4行、第8行中候选数4的分布:
第2行各格子:
- R2C1:已填数字 2(给定)
- R2C2:候选数 {1, 4}
- R2C3:候选数 {1, 4}
- R2C4:候选数 {5, 7}
- R2C5:候选数 {6, 8}
- R2C6:候选数 {6, 8}
- R2C7:已填数字 3(给定)
- R2C8:候选数 {5, 7}
- R2C9:已填数字 9(给定)
第4行各格子:
- R4C1:已填数字 1(给定)
- R4C2:已填数字 8(给定)
- R4C3:候选数 {2, 4}
- R4C4:已填数字 3
- R4C5:候选数 {4, 5}
- R4C6:已填数字 9(给定)
- R4C7:候选数 {2, 5}
- R4C8:已填数字 6
- R4C9:已填数字 7(给定)
第8行各格子:
- R8C1:已填数字 9(给定)
- R8C2:候选数 {1, 2, 4, 5, 7}
- R8C3:候选数 {1, 2, 4}
- R8C4:候选数 {1, 5, 7}
- R8C5:候选数 {4, 5, 7}
- R8C6:已填数字 3(给定)
- R8C7:已填数字 6(给定)
- R8C8:候选数 {2, 5, 7}
- R8C9:已填数字 8
分析过程
1
观察第2行:在第2行中,候选数 4 只出现在两个位置:R2C2(候选数1,4)和 R2C3(候选数1,4)。即第2列和第3列。
2
观察第4行:在第4行中,候选数 4 也只出现在两个位置:R4C3(候选数2,4)和 R4C5(候选数4,5)。即第3列和第5列。
3
观察第8行:在第8行中,候选数 4 出现在三个位置:R8C2(候选数1,2,4,5,7)、R8C3(候选数1,2,4)和 R8C5(候选数4,5,7)。即第2列、第3列、第5列。
4
发现Swordfish模式:候选数4在第2、4、8行中,都只出现在第2列、第3列、第5列这三列中:
- 第2行:第2列 ✓、第3列 ✓(两列)
- 第4行:第3列 ✓、第5列 ✓(两列)
- 第8行:第2列 ✓、第3列 ✓、第5列 ✓(三列)
三行合起来只涉及第2、3、5这三列,这就形成了Swordfish模式。
5
理解推理逻辑:因为第2、4、8行的候选数4只能分布在第2、3、5这三列中,所以这三个数字4必定分别占据这三列在这三行中的某些位置。无论具体如何分配,第2列、第3列、第5列的候选数4都被第2、4、8行占据。
6
确定排除目标:在第2列中,除了第2行和第8行,还有其他包含候选数4的格子:
- R6C2:候选数 {2, 4, 5}
- R7C2:候选数 {1, 2, 4, 5, 6, 7}
- R9C2:候选数 {2, 4, 5, 6, 7}
在第5列中,除了第4行和第8行,还有其他包含候选数4的格子:
- R6C5:候选数 {1, 4, 8}
- R7C5:候选数 {2, 4, 5, 6, 7}
7
执行排除: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。具体来说:
- R6C2:删除候选数 4(保留2,5)
- R7C2:删除候选数 4(保留1,2,5,6,7)
- R9C2:删除候选数 4(保留2,5,6,7)
- R6C5:删除候选数 4(保留1,8)
- R7C5:删除候选数 4(保留2,5,6,7)
结论:
Swordfish:在第2行、第4行、第8行中,候选数 4 只分布在第2列、第3列、第5列。
操作:从 R6C2、R7C2、R9C2、R6C5、R7C5 删除候选数 4。
Swordfish:在第2行、第4行、第8行中,候选数 4 只分布在第2列、第3列、第5列。
操作:从 R6C2、R7C2、R9C2、R6C5、R7C5 删除候选数 4。
Swordfish的关键特征
1. 不要求每行都出现在所有三列
这是Swordfish与X-Wing的重要区别:
- X-Wing:两行中,每行的候选数都恰好出现在相同的两列
- Swordfish:三行中,每行的候选数可以出现在这三列中的2个或3个列,只要合起来不超过三列即可
重要理解:
在上面的例子中,第2行只在第2和第3列有候选数4,第4行只在第3和第5列有,第8行在第2、3、5列都有。虽然没有一行恰好只在两列有候选数,但三行合起来覆盖了第2、3、5三列,这就足够形成Swordfish。
在上面的例子中,第2行只在第2和第3列有候选数4,第4行只在第3和第5列有,第8行在第2、3、5列都有。虽然没有一行恰好只在两列有候选数,但三行合起来覆盖了第2、3、5三列,这就足够形成Swordfish。
2. 列数必须恰好等于行数
Swordfish需要三行对应三列(或三列对应三行):
- 如果候选数在三行中只涉及两列,那是不完整的模式,不能用Swordfish
- 如果候选数在三行中涉及四列,也不能形成Swordfish
- 必须恰好是三行三列的对应关系
Swordfish的两种形式
与X-Wing类似,Swordfish也有两种对称的形式:
1. 行基Swordfish(Row-based Swordfish)
就是上面示例的情况:
- 观察对象:三行
- 模式特征:某个候选数在这三行中各只出现在相同的三列(或其中两列)
- 排除目标:从这三列的其他行中删除该候选数
2. 列基Swordfish(Column-based Swordfish)
形式相反但原理相同:
- 观察对象:三列
- 模式特征:某个候选数在这三列中各只出现在相同的三行(或其中两行)
- 排除目标:从这三行的其他列中删除该候选数
记忆技巧:
行基Swordfish删列,列基Swordfish删行。
这与X-Wing的规则完全一致,只是从2×2扩展到3×3。
行基Swordfish删列,列基Swordfish删行。
这与X-Wing的规则完全一致,只是从2×2扩展到3×3。
如何发现Swordfish?
寻找Swordfish比X-Wing更加困难,需要更系统的分析:
1
选择一个候选数:专注于某个候选数(1-9中的一个),建议选择候选位置较少的数字。
2
寻找候选位置少的行(或列):找出该候选数只出现在2-3个格子中的行(或列)。
3
寻找三行组合:看看是否有三行,它们的候选数合起来只涉及三列(每行可以是这三列中的2个或3个)。
4
确认Swordfish模式:如果找到这样的三行三列组合,就形成了Swordfish模式。
5
执行排除:从相应的列(或行)的其他格子中删除该候选数。
注意事项:
- Swordfish需要恰好三行(或三列),涉及恰好三列(或三行)
- 每行中候选数可以出现在2个或3个列,但三行合起来不能超过三列
- 如果一行中候选数出现在4个或更多位置,通常不适合形成Swordfish
- Swordfish非常罕见,在大多数数独题目中都不会出现
- 寻找Swordfish非常耗时,建议在所有其他技巧都用过之后再尝试
Swordfish与其他技巧的关系
X-Wing vs Swordfish
| 对比项 | X-Wing | Swordfish |
|---|---|---|
| 涉及行数 | 2行(或2列) | 3行(或3列) |
| 涉及列数 | 2列(或2行) | 3列(或3行) |
| 模式特征 | 每行候选数必须恰好在两列 | 每行候选数可以在2-3列 |
| 识别难度 | 困难 | 非常困难 |
| 出现频率 | 偶尔 | 罕见 |
更高级的扩展
Swordfish还可以继续扩展:
- Jellyfish(水母):四行四列的扩展版本
- Squirmbag:五行五列的扩展版本(极其罕见,几乎不会遇到)
这些技巧的原理与Swordfish相同,只是涉及的行列数量更多,识别难度呈指数级增长。
技巧总结
Swordfish技巧的应用要点:
- 本质:X-Wing从2×2扩展到3×3的模式
- 识别条件:某个候选数在三行(或三列)中合起来只涉及三列(或三行)
- 灵活性:每行不需要在所有三列都有候选数,只要三行合起来覆盖这三列即可
- 排除规则:行基Swordfish删列,列基Swordfish删行
- 应用场景:X-Wing等所有中级和基础高级技巧无法突破时的最后手段
- 识别难度:需要系统分析多行多列的候选数分布,非常耗时
- 出现频率:非常罕见,大多数困难题目都不需要用到
实战建议:
Swordfish在实战中极其罕见,只在最困难的专家级题目中偶尔出现。建议:
Swordfish在实战中极其罕见,只在最困难的专家级题目中偶尔出现。建议:
- 先用完所有中级技巧和X-Wing
- 选择候选数最少的数字进行分析(如只剩6-9个候选位置的数字)
- 使用纸笔记录每个数字在各行列的分布,便于发现三行三列的组合
- 有些数独软件提供Swordfish提示功能,可以借助工具学习
- 如果尝试30分钟仍找不到,可能题目本身不需要Swordfish,检查是否遗漏了更简单的技巧
立即练习
练习建议:
开始一局专家级数独游戏,尝试使用Swordfish技巧!建议:
开始一局专家级数独游戏,尝试使用Swordfish技巧!建议:
- 选择最高难度,只有专家级题目才可能需要Swordfish
- 先确保已经掌握X-Wing技巧
- 系统地分析每个候选数,寻找三行三列的模式
- 要有耐心,Swordfish非常罕见且难以发现