解题技巧
X环技巧详解:单数字闭环链式排除
X环(英文称 X-Cycle)是一种强大的单数字链式技巧。它通过追踪一个候选数在多个格子间形成的强链和弱链交替连接,最终形成一个闭环,从而进行候选数排除。
核心原理:
X环针对单一候选数进行分析。当某个数字在多个格子间通过强链和弱链交替连接形成闭环时,弱链两端的格子至少有一个为真,因此能同时看到这两个格子的其他位置可以删除该候选数。
X环针对单一候选数进行分析。当某个数字在多个格子间通过强链和弱链交替连接形成闭环时,弱链两端的格子至少有一个为真,因此能同时看到这两个格子的其他位置可以删除该候选数。
X环原理示意图:强链(实线)和弱链(虚线)交替连接形成闭环
在阅读本文前,建议先了解强链和弱链的基本概念,这是理解X环的基础。
强链与弱链回顾
在学习X环之前,让我们回顾一下强链和弱链的定义:
强
强链(Strong Link):当某个候选数在一个单元(行/列/宫)中恰好只出现两次时,这两个格子之间形成强链。强链的特点是:如果一个为假,另一个必为真。
弱
弱链(Weak Link):当两个格子互相可见(在同一行/列/宫)且都包含某个候选数时,它们之间存在弱链。弱链的特点是:如果一个为真,另一个必为假(但反过来不成立)。
关键理解:强链可以充当弱链!
强链的逻辑是"一假则另一真",但同时也满足"一真则另一假"。因此,强链天然具有弱链的性质。在X环中,当需要弱链连接时,强链完全可以胜任这个角色。这意味着在实际的X环中,可能出现多个连续的强链(比如3个强链连在一起),因为其中某些强链实际上是在充当弱链的角色。
强链的逻辑是"一假则另一真",但同时也满足"一真则另一假"。因此,强链天然具有弱链的性质。在X环中,当需要弱链连接时,强链完全可以胜任这个角色。这意味着在实际的X环中,可能出现多个连续的强链(比如3个强链连在一起),因为其中某些强链实际上是在充当弱链的角色。
X环的闭环结构
X环的本质是:多个格子通过强链和弱链交替连接,形成一个闭环。
1
环的构成:选取一个候选数,找到多个包含该候选数的格子,通过强链和弱链将它们首尾相连形成环路。
2
交替连接:理想情况下,强链和弱链应该交替出现。但由于强链可以充当弱链,所以实际中可能看到多个强链连续出现(这时某些强链起到了弱链的作用)。
3
关键推理:沿着环追踪状态变化:
- 假设环中某条弱链的一端A为假(不是该数字)
- 通过强链推导,下一个格子必为真
- 通过弱链推导,再下一个格子必为假
- 如此交替,最终到达弱链的另一端B
- 如果A为假,沿链推导B必为真
4
排除结论:弱链两端的格子A和B,至少有一个必为真(不能同时为假)。因此,能同时看到A和B的其他格子,不可能是该数字,可以删除该候选数。
实例一:数字8的X环
我们来看第一个例子,展示数字8形成的X环。
图1:X环 - 数字8在R3C6, R3C9, R6C9, R6C3, R5C2, R5C6形成闭环,删除R7C9的候选数8
分析过程
1
识别候选数8的分布:找出数字8在哪些格子中出现,并分析它们之间的链关系。
2
追踪X环路径(强弱交替):
- R3C6 ═══ R3C9(第3行强链:8只出现在这两格)
- R3C9 ─── R6C9(第9列弱链:两格互相可见)
- R6C9 ═══ R6C3(第6行强链:8只出现在这两格)
- R6C3 ─── R5C2(第4宫弱链:实际是强链起弱链作用)
- R5C2 ═══ R5C6(第5行强链:8只出现在这两格)
- R5C6 ─── R3C6(第5列弱链:实际是强链起弱链作用)
3
应用排除规则:
- 弱链两端:R3C9 和 R6C9
- 至少有一个包含数字8
- R7C9 能同时看到这两个格子(同一列)
- 因此 R7C9 不可能是8
结论:
X环:数字 8 在 R3C6, R3C9, R6C9, R6C3, R5C2, R5C6 形成闭环。
操作:删除 R7C9 的候选数 8。
X环:数字 8 在 R3C6, R3C9, R6C9, R6C3, R5C2, R5C6 形成闭环。
操作:删除 R7C9 的候选数 8。
实例二:数字4的X环
接下来我们看另一个例子,展示数字4形成的X环。
图2:X环 - 数字4在R2C3, R2C4, R9C4, R9C1, R6C1, R4C3形成闭环,删除R3C4的候选数4
分析过程
1
识别候选数4的分布:找出数字4在哪些格子中出现,并分析它们之间的链关系。
2
追踪X环路径(强弱交替):
- R2C3 ─── R2C4(第2行弱链:两格互相可见)
- R2C4 ═══ R9C4(第4列强链:4只出现在这两格)
- R9C4 ─── R9C1(第9行弱链:实际是强链起弱链作用)
- R9C1 ═══ R6C1(第1列强链:4只出现在这两格)
- R6C1 ─── R4C3(第4宫弱链:实际是强链起弱链作用)
- R4C3 ═══ R2C3(第3列强链:4只出现在这两格)
3
应用排除规则:
- 弱链两端:R2C3 和 R2C4
- 至少有一个包含数字4
- R3C4 能同时看到这两个格子(与R2C4同列,与R2C3同宫)
- 因此 R3C4 不可能是4
结论:
X环:数字 4 在 R2C3, R2C4, R9C4, R9C1, R6C1, R4C3 形成闭环。
操作:删除 R3C4 的候选数 4。
X环:数字 4 在 R2C3, R2C4, R9C4, R9C1, R6C1, R4C3 形成闭环。
操作:删除 R3C4 的候选数 4。
如何发现X环?
X环的寻找需要系统的方法:
1
选择目标数字:选择一个候选数进行分析(通常选择出现次数适中的数字)。
2
找出强链:在每个单元(行/列/宫)中,如果目标数字恰好只出现两次,标记为强链。
3
尝试构建闭环:从任意一个强链端点开始,交替使用强链和弱链(或用强链充当弱链),尝试形成闭环。
4
寻找排除目标:找到环中的弱链,检查是否有其他格子能同时看到弱链的两端。
注意事项:
- X环只针对单一候选数进行分析
- 强链要求目标数字在单元中恰好出现两次
- 环必须是闭合的,最后要能回到起点
- 强链可以充当弱链,所以可能出现多个连续强链
- X环是高级技巧,建议先熟练掌握Skyscraper等简单链式技巧
技巧总结
X环的应用要点:
- 分析对象:单一候选数
- 核心结构:强链和弱链交替连接形成闭环
- 关键理解:强链可以充当弱链,所以可能看到多个连续强链
- 排除规则:弱链两端至少一个为真,能同时看到两端的格子可删除该数
立即练习:
开始一局数独游戏,尝试发现X环模式!由于人工寻找较复杂,建议先使用计算器的提示功能熟悉这种模式。
开始一局数独游戏,尝试发现X环模式!由于人工寻找较复杂,建议先使用计算器的提示功能熟悉这种模式。