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Retângulos Únicos

DiabólicasClássico + KillerPasso 28 de 387 min de leitura

Todas as outras técnicas desta escada raciocinam sobre os números da grelha. O Retângulo Único raciocina sobre o próprio puzzle: um sudoku bem construído tem exatamente uma solução, pelo que qualquer arranjo que lhe desse duas não pode fazer parte da resposta. Esse único facto elimina candidatos que mais nada consegue tocar.

O que é o padrão

Quatro células nos cantos de um retângulo (duas linhas, duas colunas) e, ponto crucial, distribuídas por exatamente dois blocos. Se os quatro cantos acabarem a conter apenas os mesmos dois candidatos, digamos 3 e 7, o puzzle está estragado:

Aqui os cantos contêm apenas 3 e 7. Os dois preenchimentos abaixo resolvem a grelha, desde que o retângulo ocupe exatamente dois blocos:

PreenchimentoLinha de cimaLinha de baixo
Um3 77 3
Dois7 33 7

Troca os dois dígitos na diagonal e todas as linhas, colunas e blocos continuam a ter cada dígito exatamente uma vez. Duas soluções válidas. Como um puzzle bem feito tem uma só, esta forma, o padrão mortal, nunca pode aparecer na grelha terminada, e o que a impedir tem de ser verdade.

O mesmo raciocínio funciona para ciclos pares mais longos de células que alternam entre duas unidades: um Ciclo Único de seis ou oito células lê-se exatamente como o retângulo de quatro células.

Os quatro tipos

O padrão mortal só é uma ameaça quando os quatro cantos estão perto de conter apenas o par. O que eliminas depende de quantos cantos têm candidatos extra.

TipoO que vêsO que removes
1Três cantos são exatamente o par; um canto tem extrasOs dois dígitos do par nesse canto
2Dois cantos têm o mesmo dígito extraEsse dígito extra de todas as células que veem ambos os cantos
3Dois cantos têm vários extras entre siOs extras funcionam como subconjunto nu ou oculto numa unidade comum
4Uma unidade comum só tem lugar para um dígito do par nos dois cantosO outro dígito do par nos dois cantos

O tipo 1 é o mais comum e o mais fácil de aceitar: se esse canto também tivesse apenas 3 e 7, o padrão mortal ficava completo, pelo que tem de manter um dos seus extras.

Bivalue Universal Grave (BUG)

Um retângulo é um padrão mortal em quatro células. O Bivalue Universal Grave é o mesmo raciocínio estendido a toda a grelha: se todas as células por resolver tivessem exatamente dois candidatos, e cada valor candidato aparecesse exatamente duas vezes em cada linha, coluna e bloco, a grelha inteira podia ser trocada entre duas soluções de uma só vez. Um puzzle bem feito nunca pode acabar nesse estado.

Na prática, apanhas o padrão uma célula antes: todas as células por resolver são bivalentes, exceto uma, que tem três candidatos. Esse estado chama-se BUG+1. Dois dos candidatos da célula extra comportam-se exatamente como num BUG verdadeiro: cada um aparece exatamente duas vezes em cada linha, coluna e bloco a que pertence. O terceiro aparece três vezes em cada uma das unidades da própria célula, a sua linha, a sua coluna e o seu bloco. Esse terceiro candidato tem de ser a resposta: se a célula assumisse qualquer um dos outros dois, o resto da grelha ficaria num estado BUG genuíno, que um puzzle bem feito não pode ter.

No exemplo abaixo, J5 tem 1, 2 e 3 e todas as outras células por resolver são bivalentes. Na linha J, o 1 e o 3 têm cada um dois lugares, mas o 2 tem três: J5, J6 e J7. A coluna 5 (D5, H5, J5) e o bloco 8 (H5, J5, J6) também têm três lugares para o 2. Se J5 fosse 1 ou 3, a grelha seria um bivalue universal grave, por isso o 1 e o 3 saem de J5 e só fica o 2. A colocação segue-se como um único.

  1. As técnicas mais simples esgotaram-se. Conta os candidatos em todas as células vazias.

  2. Todas as células vazias têm exatamente dois candidatos, exceto J5, que tem três: 1, 2 e 3.

  3. Na linha J, o 1 e o 3 têm dois lugares cada, mas o 2 tem três: J5, J6 e J7.

    A coluna 5 (D5, H5, J5) e o bloco 8 (H5, J5, J6) também têm três lugares para o 2.

  4. Se J5 fosse 1 ou 3, todas as células vazias teriam dois candidatos e cada dígito teria dois lugares em cada linha, coluna e bloco.

    Esse padrão, um Bivalue Universal Grave, nunca tem exatamente uma solução. Um sudoku válido não o pode conter.

  5. 1 e 3 removidos de J5, por isso J5 é 2, o dígito que aparece três vezes na sua linha, coluna e bloco.

As técnicas mais simples esgotaram-se. Conta os candidatos em todas as células vazias.

Os tipos 2 a 4 generalizam a ideia da mesma forma que os tipos de retângulo único acima: mais células têm candidatos extra, e o raciocínio passa a ser uma eliminação numa unidade comum em vez de uma colocação isolada. O BUG+1 é mais difícil de detetar do que um retângulo; a maioria dos resolvedores, incluindo avaliadores automáticos como o Sudoku Explainer, classifica-o claramente acima do retângulo único simples.

Quando procurá-lo

A unicidade é uma técnica tardia, não porque seja difícil de ver, mas porque é fácil de ver em todo o lado depois de começares a procurar. Usa primeiro os únicos, os subconjuntos, os pares apontadores e os peixes; recorre a um retângulo quando a grelha para e os pares se repetem por dois blocos.

Há uma condição absoluta: tem de se saber que o puzzle tem uma só solução. Todos os puzzles deste site têm, por isso o raciocínio está sempre disponível aqui. Se estás a resolver uma grelha de origem desconhecida, ou uma que construíste tu, a unicidade pode dar-te discretamente uma resposta errada.

Como aplicá-lo, passo a passo

  1. Procura células com exatamente dois candidatos e anota o par.
  2. Procura o mesmo par numa célula que partilhe a sua linha e depois verifica as duas células que completam o retângulo.
  3. Confirma que o retângulo ocupa exatamente dois blocos; quatro blocos significam que não há padrão mortal nem dedução.
  4. Conta os cantos que têm candidatos extra: um canto é o tipo 1, dois cantos são o tipo 2, 3 ou 4.
  5. Aplica a eliminação desse tipo e volta a executar as técnicas básicas; um retângulo costuma desbloquear uma sequência de únicos.

Um exemplo resolvido

Dois retângulos, cada um a ocupar exatamente dois blocos.

Tipo 1. B4, B5, H4 e H5 são os cantos, no bloco 2 e no bloco 8. B5, H4 e H5 têm apenas 1 e 6. B4 tem 1 e 6 mais 7 e 8. Se B4 fosse 1 ou 6, os cantos podiam ser preenchidos de duas formas e o puzzle teria duas soluções. Por isso o 1 e o 6 saem de B4, que fica com o 7 e o 8.

  1. As técnicas mais simples esgotaram-se. Olha para as colunas 4 e 5 nas linhas B e H.

  2. B4, B5, H4 e H5 são os cantos de um retângulo: duas linhas, duas colunas e exatamente dois blocos, o bloco 2 e o bloco 8.

  3. B5, H4 e H5 só têm 1 e 6. B4 também tem 1 e 6, além de 7 e 8.

  4. Imagina que B4 era 1 ou 6. Então os quatro cantos poderiam ser preenchidos de duas formas, cor A ou cor B, e todas as linhas, colunas e blocos continuariam válidos.

    Nada mais no tabuleiro conseguiria distinguir as duas, por isso o puzzle teria duas soluções. Um sudoku válido só tem uma.

  5. Portanto, B4 tem de ficar com um dos seus dígitos extra, 7 ou 8.

  6. 1 e 6 removidos de B4 porque qualquer um deles completaria um retângulo com duas soluções.

As técnicas mais simples esgotaram-se. Olha para as colunas 4 e 5 nas linhas B e H.

Tipo 2. G1, J1, G8 e J8 são os cantos, no bloco 7 e no bloco 9. G1 e J1 têm apenas 5 e 7. G8 e J8 têm 5, 6 e 7, pelo que ambos trazem o 6 extra. Se nenhum fosse 6, os cantos podiam outra vez ser preenchidos de duas formas. Por isso G8 ou J8 é 6. A8 vê ambos pela coluna 8 e J7 vê ambos pelo bloco 9, pelo que o 6 sai de A8 e J7.

  1. As técnicas mais simples esgotaram-se. Olha para as colunas 1 e 8 nas linhas G e J.

  2. G1, J1, G8 e J8 são os cantos de um retângulo em exatamente dois blocos, o bloco 7 e o bloco 9.

  3. Os quatro cantos têm 5 e 7. G1 e J1 não têm mais nada; G8 e J8 também têm 6.

  4. Se nem G8 nem J8 fossem 6, os cantos poderiam ser preenchidos com 5 e 7 de duas formas, cor A ou cor B, e o resto do tabuleiro não conseguiria distingui-las.

    Um sudoku válido só tem uma solução, por isso G8 ou J8 tem de ser 6.

  5. A8 vê G8 e J8 pela coluna 8. J7 vê-as pelo bloco 9.

  6. 6 removido de A8 e J7 porque uma das células G8 e J8 contém o 6.

As técnicas mais simples esgotaram-se. Olha para as colunas 1 e 8 nas linhas G e J.

Erros comuns

  • Usar um retângulo que ocupa quatro blocos. A troca na diagonal estraga então um bloco, pelo que não há padrão mortal nem raciocínio.
  • Aplicá-lo a um puzzle que pode ter várias soluções. Toda a técnica assenta em o puzzle estar bem feito.
  • Esquecer que os outros três cantos têm de conter apenas o par. Um candidato extra noutro canto e o padrão é de outro tipo, ou não é nada.
  • Confundir com a Eliminação por Retângulo, que é lógica comum de um só dígito e não assume que a solução é única.
  • Eliminar os extras em vez do par no tipo 1. O canto mantém os seus extras; perde os dois dígitos do par.

Onde o vais encontrar

Os Retângulos Únicos são um padrão de nível diabólico. Começam a compensar nos puzzles Especialista e continuam úteis até ao topo, muitas vezes devolvendo a uma grelha parada uma sequência de únicos. Também aparecem no Sudoku Killer, onde as somas das gaiolas deixam com frequência exatamente os cantos de dois candidatos de que o padrão precisa.